Egy fejlett szerszámtechnológia, a mousteriánus ipar jellemez számos neandervölgyi lelőhelyet, valamint a legkorábbi modern emberek közül néhányat Skhūlban és Qafzehben, Izraelben. A levallois-i pelyhesítési technikával készült szerszámokra jellemzőek az előkészített magokból lecsapott pelyhek. A pelyhek úgy jöttek létre, hogy a korábban lekoppintott pelyhekből a felemelt élek háromszög alakú alapját leütötték. Ezeket a mousteriánus pelyheket, ha a készítő számára elfogadhatóak voltak, ezután gyakran kalapácskövekkel retusálták; ritkábban állati csontokat vagy premoláris fogakat használtak a retusálási munkálatokhoz. Néhány késő neandervölgyi lelőhely Portugáliában és Franciaországban, amelyeket 40 000 évvel ezelőttre (a felső paleolitikum elejére) datáltak, olyan pengeeszköz-technológiát őriz, amely hasonló volt a kora újkori emberekéhoz ugyanebből az időszakból . Ez a felső paleolitikumból származó technológia, amelyet châtelperroni iparnak neveznek (a perigordiai ipar két szakasza közül a korábbi), nagy tervezést és precizitást igényelt a gyártásához. A châtelperroni bizonyítja, hogy nem a korai modern ember volt az egyedüli készítője ennek a kifinomult technológiának.

A neandervölgyiek a vadászszerszámoktól eltérő, háztartási célú eszközöket készítettek. A szerszámok közé tartoztak a bőrök cserzéséhez használt kaparók, a bőrökön lyukakat ütő csákányok a laza ruhák készítéséhez, valamint a fába és csontba vágáshoz használt tőrök. Más eszközöket lándzsák élezésére, állatok leölésére és feldolgozására, valamint ételek elkészítésére használtak. A châtelperroni iparban nyeles szerszámokat találtak.

Nonutilitariánus leleteket is találtak neandervölgyi maradványokkal és mousteriánus szerszámokkal. Ezek a leletek az alapvető túléléshez szükségesnél több kognitív funkcióra utalnak. Úgy tűnik, hogy e leletek némelyikét inkább belső értékük vagy szépségük miatt gyűjtötték, mintsem valamilyen használati funkció miatt. A vizsgálatok jelezték a díszek, színezőanyagok, mintákkal díszített csonteszközök és manuportok (természetes, változatlan tárgyak, amelyeket emberek mozgattak) használatát, beleértve a kövületeket és geológiai érdekességeket, amelyeket eredeti kontextusukból kihordtak, és néha kőeszközökkel megváltoztattak. Ugyancsak megfigyelhető a tollak, karmok és kagylók használata, amelyeket célzottan módosítottak és valószínűleg viseltek, valamint a csontokon és kőtöredékeken, valamint a barlangművészetben megjelenő szabályos bemetszések és egyszerű minták.

A neandervölgyiek természetes eredetű pigmenteket használtak, például vörös okkert, egy tisztátalan vasércből származó vasoxidot, amelyet talán zsírral kevertek. A kagylókat bekenték az okkerrel, és elszállították eredeti helyükről. Fekete ásványi pigmenteket is használtak, különösen mangán-oxidokat. Több mint 70 neandervölgyi lelőhelyen találtak mangán-oxidokra utaló nyomokat, köztük egy lelőhelyen, Pech de l’Azéban, ahol több mint 500 fekete pigmenttöredéket találtak, amelyek fele a használati kopás árulkodó jeleit mutatja. Egy szlovéniai neandervölgyi lelőhelyről (Divje Babe) fuvolaszerű, skálának megfelelő lyukakkal ellátott fúvós hangszert jelentettek, ami arra utal, hogy a neandervölgyiek zenéltek, bár ez az állítás jelentős vitákat váltott ki.

A neandervölgyiek tűzhelyei közel voltak a pihenő- és alvóhelyeikhez, ami bizonyítja az idővel többször használt háztartási területek jelenlétét. Egyes táborhelyek feltételezhetően hosszú távú lakóhelyek voltak, míg másokat bizonyos rendszerességgel vadászatok alkalmával használhattak. Megint más táborhelyeket rövid időre, éjszakára lehetett elfoglalni. Számos neandervölgyi táborhelyet szezonálisan használhattak. Ezek konyhai törmeléket, például helyi állatok csontjait tartalmazzák. E lakóhelyek rövid távú jellegét bizonyítják az ott talált kőeszközök, amelyeket elsősorban helyi anyagokból készítettek, és amelyeken nincsenek retusálás nyomai.

A neandervölgyiek halottainak eltemetésére különböző helyeken, többek között La Ferrassie, La Chapelle-aux-Saints, Le Regourdou, Roc de Marsal, Le Moustier, Saint-Césaire és La Quina Franciaországban, Spy Belgiumban, Feldhofer Németországban és Shanidar Irakban vannak bizonyítékok, amelyek szimbolikus és rituális kulturális viselkedésre utalnak. Ez nem meglepő, tekintve a megőrzött csecsemők és kisgyermekek nagy számát, valamint a családi csoportok maradványait, mint például La Ferrassie-ban, ahol több újszülöttet, kisgyermeket és felnőttet találtak. A temetkezéseket a gödrök átalakításának bizonyítékai alapján lehet megkülönböztetni, mint például La Chapelle-aux-Saints-ban, ahol az antropológusok azt állítják, hogy a testet gyorsan el kellett temetni, ami egyrészt a ragadozók által okozott károk hiányát, másrészt a maradványok és a lelőhelyről előkerült más állati csontok közötti konzerváltságbeli különbségeket magyarázza. Shanidarban a neandervölgyiek gyógyhatású virágokat helyezhettek az elhunytak sírjára; ez a gyakorlat a hagyományos neandervölgyi orvoslás lehetőségére utal. A neandervölgyiek gyógynövényeket keverhettek más növényi táplálékkal, amelyeket valószínűleg fatűzön főztek.

A neandervölgyiek “farkasos” étrendet követtek. A csontkollagénben található stabil szénizotópok elemzése kimutatta, hogy a neandervölgyiek étrendje hasonlított a húsevőkéhez, bár a megkövesedett széklet és a fogkő (fogkő) arra utal, hogy bőséges növényi anyagot is fogyasztottak. Amikor az antropológusok a fogak rágófelületeinek mikroszkopikus kopását vették figyelembe, kiderült, hogy a neandervölgyiek leginkább a kevesebb fával rendelkező élőhelyeken élő, nagy mennyiségű húst fogyasztó gyűjtögetőkhöz hasonlíthatók. Egyes helyeken nagy mennyiségben fogyasztottak halat és vízi puhatestűeket is, ami arra utal, hogy a neandervölgyiek étrendje széleskörű volt, amely magában foglalta a szárazföldi, tengeri és folyami erőforrásokat.

A fosszilis maradványokon a fogak ferdeségének és a fogak erős kopásának nyomai láthatók, ami arra utal, hogy a neandervölgyiek a fogaikat eszközként vagy akár harmadik kézként használták. Ezek a használati módok különösen igazak az elülső fogakra. Az elülső fogakon az eszközök által készített barázdákból feltételezhető, hogy a neandervölgyiek nagyrészt jobbkezesek voltak, és hogy a kézfejlődés az érés során korán kialakult, mivel ilyen barázdákat találtak egy 6-8 éves egyed fogain. Ezen túlmenően a férfi és női maradványok között különbségeket figyeltek meg a fogak letörésében és kopásában, ami arra engedett következtetni, hogy a neandervölgyiek között munkamegosztás létezett.