البليستوسيني المتأخر (باللاتينية: Late Pleistocene) أو البليستوسيني العلوي (باللاتينية: Upper Pleistocene)، وهي رابع مرحلة من فترة البليستوسيني، امتد من 0.129 إلى 0.0117 ± 0.000099 مليون سنة مضت، لمدة 0.1173 مليون سنة تقريبا. يتزامن البليستوسين المتأخر مع عصر التارانتي المقترح في المقياس الزمني الجيولوجي، ويسبقه التشيباني (المعروف باسم البليستوسيني الأوسط) الذي تم التصديق عليه رسميًا. تبدأ مرحلة البليستوسيني المتأخر بالانتقال بين نهاية العصر الجليدي قبل الأخير وبداية ما بين العصور الجليدية الأخيرة قبل حوالي 130,000 سنة (وهو ما يتوافق مع بداية المرحلة النظيرية البحرية 5). وينتهي البليستوسين المتأخر بنهاية فترة درياس الأصغر، قبل حوالي 11,700 سنة، عندما بدأ الهولوسيني.
يُستخدم مصطلح البليستوسيني العلوي حاليًا كتصنيف مؤقت أو "شبه رسمي" من قبل الاتحاد الدولي للعلوم الجيولوجية (IUGS). وعلى الرغم من أن العصور الثلاثة الأقدم من البليستوسين (وهي الجيلاسي، والكالابري، والتشيباني) قد تم تعريفها رسميًا، إلا أن البليستوسيني المتأخر لم يتم تعريفه بشكل رسمي بعد.
بعد الفترة الدافئة القصيرة الأخيرة التي كانت بين الفترات الجليدية (منذ حوالي 130 إلى 115 ألف سنة)، حيث كانت درجات الحرارة مماثلة أو أعلى من تلك التي في الهولوسيني، هيمن العصر الجليدي الأخير البارد على البليستوسيني المتأخر، وخلال هذه الفترة، انخفضت درجات الحرارة تدريجيًا، ووصلت إلى أدنى مستوياتها خلال الذروة الجليدية الأخيرة التي كانت منذ حوالي 26 إلى 20 ألف سنة.
في مجال علم الإنسان القديم، يحتوي البليستوسيني المتأخر على مرحلة العصر الحجري القديم العلوي من التطور البشري. وشهدت هذه المرحلة الهجرات البشرية المبكرة للإنسان الحديث خارج إفريقيا، وانقراض جميع أنواع البشر البدائيين.
تميز البليستوسيني المتأخر، بدءًا من حوالي 50,000 سنة مضت فصاعدًا، بانقراض معظم الحيوانات البرية الكبيرة خارج إفريقيا، وهو حدث انقراض غير مسبوق في السجل الجيولوجي بسبب تحيزه الشديد في الحجم. يشير معظم الباحثين إلى أن تغير المناخ، أو انتشار الإنسان الحديث، أو كليهما، كان السبب المحتمل لهذه الانقراضات.