miniatura|Pintura rupestre del barranc de la Valltorta, l'Alt Maestrat La prehistòria al País Valencià fa referència al període que comprèn des del Paleolític (a l'entorn del 350.000 aC), amb l'aparició dels primers pobladors, fins a l'ocupació dels pobles colonitzadors (grecs, fenicis i cartaginesos; al voltant del 500 aC), en l'actual territori del País Valencià.
Al voltant de l'any 350.000 aC, es documenta la presència dels primers pobladors a l'actual territori del País Valencià, en la Cova de Bolomor. Sobre el 50.000 aC, els neandertals van ocupar la regió, portant una vida completament nòmada. La Cova Negra representa bé aquest període. Al voltant del 30.000 aC, els neandertals es van extingir (la regió llevantina fou un dels últims territoris que van ocupar) donant pas a l'ésser humà anatòmicament modern. Aquest canvi va suposar una millora en l'economia i en la tecnologia emprada, i l'art va fer les seues primeres aparicions. Al contrari que en altres regions de la península Ibèrica, com en la cornisa cantàbrica, on l'art parietal va ser predominant, en el territori valencià l'art paleolític més comú va ser l'art moble, i n'és la Cova del Parpalló un referent a nivell mundial.
Amb l'arribada de l'agricultura i la ramaderia, va començar el Neolític (5500 aC aprox.), i fou el País Valencià un dels seus primers testimonis. Es va introduir la ceràmica, i en destaca la ceràmica cardial a la Mediterrània, i es van poblar assentaments importants com la cova de l'Or o el mas d'Is. També l'art rupestre es troba ben representat, i és abundant en regions com la Valltorta o el pla de Petracos, aquest últim Patrimoni de la Humanitat.
Amb l'inici de l'edat dels metalls, el nombre d'assentaments en el territori va augmentar, i van sorgir les coves d'enterrament. Amb l'inici de l'edat del bronze (al voltant del 2000 aC), es va diferenciar una cultura anomenada bronze valencià, independent de la cultura argàrica provinent del sud, encara que la província alacantina en va prendre influències d'ambdues. Encara que escassa, va sorgir la metal·lúrgia, i és el seu major exponent el tresor de Villena, el segon conjunt d'orfebreria més gran d'Europa. Els assentaments presentaven amurallaments, i estaven situats en zones de difícil accés. Alguns assentaments importants són els poblats de Cabezo Redondo o muntanya Assolada.
A finals de l'edat del bronze, els assentaments van començar a despoblar-se progressivament, encara que molts d'aquests van ressorgir en l'edat del ferro, període en què els ibers i les cultures preromanes es van desenvolupar en el territori.
Paleolític miniatura|Localització d'alguns dels jaciments més importants del Paleolític i l'Epipaleolític al País Valencià
Paleolític inferior Els primers vestigis de poblament humà trobats a l'actual País Valencià daten del Paleolític inferior, i els més antics trobats fins ara són els de la Cova de Bolomor (Tavernes de la Valldigna, la Safor). Es tracta d'eines i ossos de preses datats a l'entorn del 350.000 aC. Encara que no siguen directament fòssils humans, s'associen estretament amb l'activitat d'homínids anteneandertals.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 11.
Les primeres proves de foc controlat al País Valencià també es documenten a la cova de Bolomor, i daten al voltant del 250.000 aC. No obstant això, és possible que la presència humana a la regió date de temps més antic, ja que les primeres restes d'homínids en altres llocs de la península Ibèrica tenen una antiguitat de 800.000 anys, i les primeres proves de foc a Centreuropa tenen aproximadament mig milió d'anys.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 21.
Paleolític mitjà miniatura|Solana de las Pilillas S'han recuperat restes de l'humà de Neandertal pertanyents al Paleolític mitjà datats entre el 60.000 i el 30.000 aC. Les proves trobades en els jaciments suggereixen que eren nòmades, vivien en cavernes, es dedicaven a la caça i la recol·lecció, i realitzaven cultes funeraris senzills. Entre les preses que caçaven, es troben senglars, cérvols, cabres salvatges, daines, o cavalls, competint amb altres depredadors com el lleopard, l'ós bru o el llop, del qual també s'han trobat restes en els jaciments valencians.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 15, p. 18.
A més de pintures rupestres, s'han trobat multitud d'eines de pedra de tècnica mosteriana. Aquests estris lítics amb prou feines van patir variacions en les seues característiques durant el Paleolític mitjà i inferior; es creu que no van evolucionar durant 200.000 anys. No obstant això, els neandertals també utilitzaven elements orgànics com llances de fusta, dels quals amb prou feines es té constància en els jaciments. No obstant això, es creu que aquestes eines van poder exercir un paper molt important per a la supervivència d'aquests grups.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tomo I: De nómadas a ciudadanos, p. 14.
Durant aquest període, el nombre de jaciments augmenta al llarg de la regió, i en destaca especialment la Cova Negra (Xàtiva), el més important d'aquest període. Altres jaciments d'interés són El Salt (Alcoi), la Cova de Beneito (Muro del Comtat) i la cova del Cochino (Villena), concentrant-se aquests al sud del PaísJuan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 16-17. El setembre del 2009, es van localitzar al jaciment de la Solana de las Pilillas (Requena) importants restes d'útils neandertals, entre els quals hi ha raspadores, denticulats i perforadors, restes de talla i fragments de carbons, en bon estat de conservació, datats del 50.000 aC. Aquest jaciment és un dels pocs d'aquest període situats a l'aire lliure al País Valencià.
A la fi del Paleolític mitjà, al voltant de l'any 40.000 aC, s'inicia l'expansió de l'humà de cromanyó (Homo sapiens) per tot Europa, i durant un període aproximat de 10.000 anys les dues espècies d'homínids, els neandertals i els cromanyons, van coexistir en les mateixes regions. Aquesta expansió va provocar l'extinció dels neandertals entorn del 30.000 aC; l'última presència se'n documenta en les regions del sud de la península Ibèrica, incloent-hi el territori valencià. En ser l'última regió ocupada pels cromanyons, el final del Paleolític mitjà es va retardar en comparació amb el nord de la península, a causa de l'aparició més tardana de la indústria lligada a aquests. A més, al territori valencià, aquest canvi es produeix de manera ràpida i radical.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tomo I: De nómadas a ciudadanos, p. 18.
Paleolític superior miniatura|Restes dHomo Sapiens del Paleolític superior, procedents de la cova del Parpalló, Museu de Prehistòria de València Amb l'arribada dels cromanyons (humans anatòmicament moderns) s'inicia el Paleolític Superior. Hi va haver canvis significatius pel que fa als neandertals, com una tecnologia i caça més especialitzada, poblacions menys nòmades, l'optimització en la gestió de recursos o el desenvolupament de l'art. Les condicions climàtiques durant aquest període van ser molt severes per als pobladors, ja que el planeta va travessar dues glaciacions, denominades Würm II i Würm III.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 10.
En primer lloc, la tecnologia neandertal va ser substituïda per un sistema de talla laminar. Aquest sistema consistia en l'extracció de làmines a partir de nuclis lítics expressament preparats per a això. Es tallava generalment sílex, i es confeccionaven útils com agulles, atzagaies, o punxons, a més d'elements decoratius com penjolls fets a partir de dents o petxines, als quals se'ls practicaven perforacions.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tomo I: De nómadas a ciudadanos, p. 19-20.
De la mateixa manera la caça es va especialitzar. En les planes, es dedicaven a caçar cérvols, mentre que en les regions muntanyoses caçaven cabres salvatges. Aquesta explotació selectiva per a cada tipus de regions i la recerca de recursos de caràcter fix va implicar una mobilitat més reduïda a nivell grupal. També caçaven preses de menor grandària, principalment el conill en el territori valencià. Això no significa que els neandertals no tingueren la destresa suficient per caçar-los, ja que en els jaciments s'han trobat restes de conill amb evidents senyals de consum humà; la principal diferència rau en la quantitat, ja que els neandertals només ho consumien de manera ocasional, mentre que existeixen jaciments d'assentaments de cromanyons on el conill sobrepassa el 80% de les restes identificades.Juan Vicente Morales, «El Paleolítico, los albores del poblamiento», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tomo I: De nómadas a ciudadanos, p. 21-22.
Els jaciments valencians fins al Paleolític superior són escassos i estan concentrats al sud del país, sobretot en la regió de les comarques centrals. Entre els jaciments més importants d'aquest període es poden esmentar les coves de Parpalló i Meravelles a Gandia i la cova de les Rates Penades i cova del Barranc Blanc a Ròtova
Art del Paleolític superior
miniatura|Cérvol gravat en un bastó perforat, exemple d'art moble Durant aquest període, es desenvolupa l'art paleolític a la regió del País Valencià. En el Paleolític superior, l'art més conegut i que té major representació a la península Ibèrica és l'art parietal o rupestre (pintat en les parets de les coves, com a la cova d'Altamira). Al País Valencià, hi ha diverses coves on es pot observar aquest tipus d'art paleolític, com ho són la cova Fosca (Vall d'Ebo), cova de Reinós (Famorca), abric d'En Melià (Castelló), i les coves de Parpalló i Meravelles (Gandia).
No obstant això, l'art paleolític predominant al territori valencià és l'art moble, és a dir, objectes artístics mòbils que es poden transportar. La cova del Parpalló, a Gandia, és un referent mundial en aquest tipus d'art, i en destaca la gran quantitat de plaquetes decorades, en les quals amb bastant freqüència es troben marques i motius decoratius en atzagaies, punxons o arpons.
Aquest desenvolupament de l'art està associat amb l'augment de la complexitat de les societats i amb el creixement demogràfic, actuant com a símbol d'identitat, tant grupal com individual.
Epipaleolític Durant l'Epipaleolític, o mesolític, les condicions climàtiques es van suavitzar. Els períodes glacials del Paleolític superior van concloure i el planeta va entrar en l'època geològica actual, l'Holocé. Això va provocar que els boscos començaren a expandir-se, i que els pols retrocediren, causant un augment del nivell del mar fins a cotes similars a les actuals.Yolanda Carrión, «De los últimos cazadores-recolectores a la revolución neolítica», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 38.
La millora en la situació climàtica va augmentar la disponibilitat de recursos, tant animals com vegetals. Entre els recursos consumits, es troben de muntanya (cabra salvatge, senglar, conill), vegetals (fruites, baies, arrels), i marins (peix, caragols, bivalves).Yolanda Carrión, «De los últimos cazadores-recolectores a la revolución neolítica», en La Gran Historia de la Comunitat Valenciana. Tom I: De nómadas a ciudadanos, p. 39.