Палеоліт відділяє від неоліту — новокам'яної доби — мезолітична доба. Вона припадає на перші тисячоліття після останнього зледеніння. Населення цієї доби жило переважно полюванням з лука на дрібних тварин та птахів і риболовецтаом. Відповідно до цього змінився характер кам'яних знарядь, їх робили дуже дрібними — «мікролітами» — для насаджування на стріли, для вставляння у списи, гарпуни. Найбільш характеристична для України Свідерська культура. М. Рудинський вважає, що аналогічна культура мікролітів знайдена ним у багатьох місцях України: біля с. Смячки, коло Охтирки, по течії Тетерева, на Новгород-Сіверщині, в Миргородському повіті на Полтавщині (біля с. Яреськи та Шишаки), на Прип'яті. Л. Са-вицький знайшов мікроліт на Волині. Великий інтерес мають знайдені в 1936 р. та 1938 р. петрогліфи в Мелітоігільському районі, біля с. Терпінне — коло Озівського моря. Там на скелях знайдено декілька сов, видряпаних рисунків тварин — биків, коней, хижаків, мамута — та рисунків лінійно-геометричного характеру. Біля с. Терпінне багато мікролітів. Усе разом дає можливість, писав В. Щербаківський, казати про «безперервність життя мезолітіків від палеоліту до неоліту. З другого боку, ця знахідка свідчить про зв'язок із Свідерською культурою. В. Щербаківський робить висновок, що життя не припинялося на Україні від палеоліту до неоліту.
Життя первісної людини змінялося дуже поволі. Минали тисячоліття, а людство жило так само, як і раніш. Якась невелика зміна у техніці кам'яних знарядь вважається археологами за дату та ознаку еволюції культури. Біля І3 000 років тому на Україні можна відзначити ряд нових винаходів та досягнень, які в цілому остільки важливі, що дають можливість вважати цей час новою добою, неолітом, себто новокам'яною добою («неос» — новий, «літос» — камінь). Не тільки техніка кам'яних знарядь дає підстави відокремити нову добу від попередньої. Зміни полягали в зовнішніх умовах життя. Змінився клімат, льодовики відступили на північ, підсоння на Україні стало м'якше, тепліше. Північна флора наблизилася до сучасної. Змінилася й фауна. Мамугів, тригонтеріїв, печерних левів, бізонів замінили ведмеді, вовки, лисиці, олені, тури, дикі коні, дикі кабани, кози, зайці, ховрахи. У зв'язку з зміною зовнішніх умов змінився побут людини. Вона не мала потреби, як раніш, ховатися в печерах. З'являються наземні будівлі — халупи. Здебільшого вони не стояли окремо, а з них складалися села. Про великі села свідчать рештки будівель та цвинтарі. Головними ознаками в галузі виробництва з каменю бути: пиляння, шліфуванця та свердління. Ці винаходи дали можливість людині значно збільшити асортимент знарядь. З'являються різного типу сокири, мотики, оскарди, молоти, тесла, долота, ножі,наконечники списів. Велике значення мало винайдення лука з стрілами Його широко вживали — знаходять силу стріл різних форм. Полювання на диких тварин було довгий час головним заняттям людини і джерелом її існування. За допомогою лука з стрілами, різного роду пасток, сильців людина полювала на оленів, диких коней, вовків, зайців. У повноводних річках було багато риби, і рибальство було дуже поширене. Вживали для рибальства сітки, неводи, кидали гарпуни, ловили вудками, вживали замість гачків малюсіньких кам'яних платівок. Біля 6-7 тисяч років тому людина почала виробляти посуд з глини. Спочатку посуд робили з грубими стінками. Згодом посудові надають гарних форм, прикрашають орнаментами. На вогких ще стінках посуду паличками, кістками, навіть пальцями виводять різні орнаменти: смужки, ялинки, хрести. Ганчарство внесло велике полегшення в побут людини. Вона могла варити їжу, зберігати воду. За неолітичної доби людина опанувала ткацтво. З'являються перші примітивні варстати, виробляють тканину з вовни, з волокнуватих рослин, спочатку типу рогож, а потім дедалі більше вдосконалені. Відбитки тканини зберігаються на глиняному посуді — як орнамент. Велике значення для людини мало приручення тварин. Першою свійською твариною був собака. Пізніше було приручено корову, свиню, овечку. Скотарство стало значною галуззю господарства. Наприкінці неоліту людина почала обробляти землю: копати мотиками з каменю, великими патиками, сіяти, жати кам'яними серпами. Зерно мололи кам'яними зернотерками. Сіяли пшеницю, ячмінь, просо. Уся хліборобська праця лежала на жінках. За неолітичної доби відомо чимало будівель на плотах, на озерах та річках, а також на палях, які вбивали в дно річок та озер. На них будували мости з халупами. Такі будівлі відомі на Поліссі, на Волині, на Поділлі. За часів неоліту почали споруджувати човни. З великого стовбура дерева випалювали середину, вигладжували її сокирами з каменю, залишаючи одну-дві перегородки. Такого човна знайдено біля с. Сабатинівки, на р. Возі. Цими човнами можна було випливати на середину великих річок та озер для рибальства, а також робити більші рейси річками, які набули значення водяних шляхів, що сполучали різні племена. З цього часу в житті людини починається нова ера: вона виходить за межі території, де мешкає. Поволі зникають межі між окремими племенами, починаються зв'язки між віддаленими країнами. Зароджується обмін, починаються впливи різних культур. В Україні знаходять вироби з кам'яних порід, яких нема в тій місцевості. Так — смугнастий камінь з Волині, обседіян з Вірменії або Карпат на Наддніпрянській Україні. За цей час можна спостерігати на Україні культурні впливи різних країн. Вони виявляються у формах знарядь, у типах їх. За часів неоліту можна констатувати, що Україна мала більше зв'язків з культурними країнами Сходу (Месопотамією, Кавказом, Малою Азією), ніж з ближчими сусідами на півночі. Так, Східна Европа вже тоді поділялася на дві частини: південну — майбутню Україну та північну — майбутню Московію, які перебували під різними впливами і утворювали окремі культури. Шириться мистецтво, але в ньому зникають реалістичні відображення тварин, мабуть у зв'язку з тим, що полювання на диких тварин перестало відігравати таку велику ролю, як то було за часів палеоліту. Можна докладніше уявити собі релігію людини. Поширюється культ жінки, жіночого божества. У похованнях видно вже певний ритуал. Покійника часто скорчують, навіть зв'язують. Його посипають червоною вохрою, що символізувало трупоспалення. З покійником ховають зброю, прикраси, їжу в горщиках — усе, що йому потрібно на тому світі. Людина неоліту вірила в те, що життя людини не припиняється з смертю на землі. Люди неоліту жили родовими групами, об'єднаними особою жінки-матері, бо діти, з-за відсутности постійних шлюбів, не знали батьків, і споріднення велося за розрахунком зв'язків з матір'ю. Так утворився лад, в якому жінці належало первенство в житті групи: матріархат. Матріархат відбився на релігійних уявленнях, на культі богині- матері. Взагалі за неоліту відбулося так багато змін у побуті людини та в її фізичній будові, що антропологи припускають появу нової раси в Европі і, зокрема, в Україні. Раса, яка змінила неандертальську, кроманьйонська. У 8-6 тисячоліттях до Р. X. стає помітною балто-білорусько-українська єдність на тлі дальшого розвитку Европи. Виявилася вона в культурі неоліту ямково-гребінчастого стилю. Назва цієї культури походить від характеристичного для неї посуду, орнаментованого відтисками гребінців або патичків, обмотаних шнурками. Носії цієї культури жили великими селищами на узгір'ях, біля води. В Україні відомо багато поселень із цього часу (біля Погорілого на Чернігівщині, Міньєвки на Ізюмщині, Зоранки на Волині, Кам'яні могили на Маріюпільщині тощо). У Західній Европі їм відповідали селища типу «к'оккенмеддінгів»: так називаються купи харчових покидьків, переважно з кісток спожитих риб, мушлів тощо. Кераміка ямково-гребінчастого стилю стала основою слов'янського стилю кераміки.
Перший метал, який почали вживати на Україні, була мідь. Перші вироби — невеликі сокири або долота — знаходили вже в пам'ятках Трипільської культури, але це було дуже рідко. Приблизно біля ІІІ тисячоліття до нашої ери на території Европи з'являються нові поселенці: народ, який опанував усю ту територію, де розгорталася Трипільська культура.Цей народ з культурного погляду стояв нижче від трипільців. Він неребував у стадії скотарства і ще не знав рільництва, але був міцніший, войовничіший, ніж трипільці. Він приніс із собою вміння обробляти мідь. На території Донеччини, в районах Луганська, Бахмута, були родовища міді. Там археологи відкрили рештки первісних шахт, печей для топлення міді у вигляді глибоких ям у землі, викладених глиною. Знаходять також матриці, в яких виливали різні предмети з міді: наконечники списів, стрілки, сокири, ножі, прикраси. Металеві вироби дуже поволі завойовували місце у вжитку людини. Вони були дорогі, їх важко було виробляти. Тому довгий час, разом з металевими виробами, вживали також кам'яні, причому на форми кам'яних сокир та наконечників списів впливали форми металевих, і найкращі зразки кам'яних знарядь з'являються якраз за часів початку вживання металів. Чиста мідь не тривка, тому дуже рано до неї почали додавати оливо, і цей стоп зветься бронзою. Бронза дуже добрий, ковкий метал. Нове населення, з яким прийшли мідь та бронза на Україну, принесло з собою нові форми поховань. Своїх мерців воно ховало у скорченому положенні, часто у великих кам'яних склепах, катакомбах. Здебільшого їх посипали червоною вохрою. Над могилами насипали високі кургани. Для цієї Культури характеристична кераміка:. невеликі глечики, прикрашені «шнуровим» орнаментом. Пам'ятки цієї культури пов'язують Україну з передньою Азією, Кавказом, а також з Егейською культурою та Західньою Европою: аналогічні пам'ятки знаходять в Італії, на островах Середземного моря, в Іспанії. За доби міді та бронзи ще яскравіше намічається різниця культурних впливів, під якими перебували південна та північна частини Східної Европи. У той час, як у північній частині, в районах Поволжя, намічалися міцні культурні шляхи, які вели на Урал, у Сибір, де розвивалася могутня мідяна та бронзова культура, — південна частина, територія України, перебувала під постійним впливом інших осередків: передньоазійських, кавказьких та західньоевропейських, ближче — угорського. Це яскраво позначилося, між іншим, на формах бронзових сокир: на північних землях панував сибірський «кельт», на південних — сокира з довгим обухом, характеристична для Месопотамії та Малої Азії. З кінцем бронзового віку на Україні пов'язане місцеве виробництво бронзи та висока ливарна техніка її. Помічається кілька культур, які мали свої прикмети: Білогрудівська (біля Умані), Висоцька (на Львівщині, Тернопільщині, Рівенщині), Верхнедністровська (верхнє Подністров'я). Вони характеризуються скотарсько- хліборобським побутом і зв'язками з Італією, Наддунайщиною, Сибіром.