Celle-ci se trouve, comme sa grande sœur la grotte de Niaux, dans la vallée du Vicdessos, à Alliat. Fouillée dès 1866 par le docteur Félix Garrigou, puis à partir de 1941 par Romain Robert, elle recèle un des plus importants gisements préhistoriques des Pyrénées. Les fouilles ont permis d’exhumer : 143 000 ossements et dents d’animaux, 36 000 silex taillés, 2 000 sagaies, 300 harpons en bois de renne, 300 aiguilles… La grotte de la Vache, ainsi dénommée à cause d’une grosse concrétion qui rappelle un bovidé, a servi d’habitat pendant toute la période de la préhistoire, des hommes du magdalénien (environ 13 000 ans avant J.-C.) jusqu’aux tribus de l’âge du bronze (3 000 ans avant J.-C.) en passant par les populations du néolithique (6 000 avant J.-C.). De remarquables pièces en os ou en bois de renne ont été trouvées dans cette grotte, gravées ou sculptées de motifs animaliers. Ces artistes extraordinaires ont laissé dans la Salle Monique ici plus d'une centaine d'œuvres d'art mobilier, gravures et sculptures sur os et bois de renne, réalisées par les premiers habitants connus d'une vallée de Haute-Ariège.
