Історія Хортиці сягає корінням у доісторичні часи (близько 100 тис. р. тому) і продовжується донині.
За доби палеоліту та мезоліту Цілком можливо, що перші люди з'явилися на Хортиці ще за доби мустьє (середнього палеоліту, 150—35 тис. р. тому). Чимало пам'яток того часу відомо північніше острова — у Дніпровському НадпорожжіАрхеология Украинской ССР. — Киев: Наукова думка, 1985. — Т. 1. — 568 с. (с. 46). На північному березі Хортиці, у районі Музею історії Запорозького козацтва, розташоване місцезнаходження крем'яних знарядь віком біля 100 тис. років — шкребки, пластини та відщепи. Знаряддя, датовані верхнім палеолітом (35—12 тис. р. тому) та мезолітом (X—VII тис. до н. е.), — шкребки, пластини, кінцівки стріл тощо — знайдені в районі Совутиної скелі, балок Костіна, Липова, Корнійчиха, Корнетівська. Культурного шару тих часів на Хортиці поки не зафіксованоКобалия Д. Р. Новые местонахождения кремневых изделий в районе о. Хортица // Музейний вісник. — 2001. — Вип. 1. — С. 29-40 (с. 29-30)Кобалія Д. Р. Стежками Новицького. Історичний путівник по Хортиці. — Запоріжжя: Дике поле, 2018. — 180 с. (с. 7-10).
За доби неоліту (VI—V тис. до н. е.) Місцезнаходження крем'яних знарядь (шкребки, пластини, проколки, кінцівки стріл, резці, вкладні тощо) доби неоліту на Хортиці відомі на березі Дніпра в районі Музею історії Запорозького козацтва, на Совутиній скелі, у балках Костіна та Липова. Поряд зі скелею Рогози на правому березі Старого Дніпра зафіксована невелика ділянка культурного шару, знайдений горщик Дніпро-донецької культури. Кераміка V тис. до н. е. знайдена також на дні Дніпра в районі балки Генералки. Виразний культурний шар того часу досліджений на скелі Середній СтовпКобалия Д. Р. Новые местонахождения кремневых изделий в районе о. Хортица // Музейний вісник. — 2001. — Вип. 1. — С. 29-40 (с. 30-40)Добровольський А. В. Звіт за археологічні дослі-ди на території Дніпрельстану р. 1927 // Збірник Дніпропетровського краєвого історикоархеологічного музею. — Дніпропетровськ, 1929. — Т. 1. — С. 61-160 (c. 114—120). Є також припущення, що розташовані на цій скелі великі заглиблення (так звані «Запорозькі миски») використовувалися місцевими мешканцями у господарчих цілях, або навіть мали сакральне значенняПашник С. Д. Священий острів Хортиця. — Запоріжжя: Руське Православне Коло, 7527 (2019). — 112 с. (с. 101—102).
Унікальною для Хортиці пам'яткою первісного мистецтва, що датується, можливо, добою неоліту, є так званий «Чорний камінь». Ця брила габроїду, найближче родовище якого знаходиться на Черкащині, імовірно, була принесена крижиною під час танення льодовика й залишена на березі Дніпра у північній частині Хортиці. На поверхні брили глибокими борознами зроблене схематичне зображення риби, імовірно, коропу. Можна розібрати рот, зяброву кришку, лускуЗавгородній Ю. Ю., Остапенко М. А. Сакральний вимір острова Хортиця (до постановки питання) // Культурологічні студії. — Київ, 1999. — Вип. 2. — С. 247—275 (с. 261—2620. 2002 року брила була перенесена у внутрішній двір музею.
За доби енеоліту (2-га половина V—IV тис. до н. е.) На північній скелі Середній Стовп, що в минулому поєднувалася з Хортицею піщаною косою, досліджено археологічну пам'ятку, котра дала назву енеолітичній Середньостогівській культурі (в науковій літературі вкорінилася топонімічна помилка) ІІ пол. V—IV тис. до н. е. У верхньому шарі згаданої стоянки знайдені, зокрема, уламки гостродонних ліпних горщиків, прикрашених відбитками штампів орнаментом у вигляді горизонтальних смуг, трикутників та зигзагів, а також крем'яні знаряддя (шкребки, вістря, клиноподібні сокири тощо) та кістки тварин (бика, коня, свині, собаки)Котова Н. С. Ранний энеолит Степного Поднепровья и Приазовья. — Луганск: издательство СНУ им. В. Даля, 2006. — 328 с. (с. 23-156). Сліди енеолітичних стоянок (знахідки крем'яних знарядь, уламки кераміки) зафіксовані також на о. Дубовому, у районі балок Костіна, Липова, Велика Молодняга. Шар Середньостогівської культури простежений на о. Байди. На дні Старого Дніпра у районі скелі Рогози знайдені навіть цілі посудини того часуКобалия Д. Р. Новые местонахождения кремневых изделий в районе о. Хортица // Музейний вісник. — 2001. — Вип. 1. — С. 29-40 (с. 30, 38-39)Кобалія Д. Р. Стежками Новицького. Історичний путівник по Хортиці. — Запоріжжя: Дике поле, 2018. — 180 с. (с. 12-15).
За доби енеоліту Хортиця починає перетворюватися на релігійний центр місцевих племен — тут з'являється низка сакральних об'єктів. На північному сході острова досліджений унікальний безкурганний могильник Квітянської культури (ІІ чверть IV тис. до н. е.). Цей комплекс складається з розташованих двома паралельними рядами (у напрямку схід-захід) 8 окремих пар споруд: закладки з пласких каменів та кромлехи (діаметром від 1 до 5 м) з поставлених на ребро брил. Між камінням споруд знайдені сліди тризни — уламки посуду. Під закладками були здійснені поховання дітейРассамакин Ю. Я. Уникальный могильник эпохи энеолита на острове Хортица в районе Днепровских порогов (Украина): предварительные итоги изучения // Interactions, changes and meanings. Essays in honour of Igor Manzura on the occasion of his 60th birthday. — Kishinev, 2016. — C. 145—167 (c. 148—157). Недалеко від цього комплексу, у кургані, досліджене поховання Постмаріупольської (Квітянської) культури IV тис. до н. е., супроводжуване, зокрема, формованим шматком яскраво-червоної вохри біля голови небіжчика й мідними пронизками та деталями ременя. Поряд із курганом знайдена гранітна антропоморфна стела й простежені сліди, імовірно, святилища: прямокутне (20 х 10 м) скупчення розташованих рядами ямок від дерев'яних стовпів та дрібні уламки ліпного посуду між нимиГаврилюк Н. О., Рассамакін Ю. Я., Разумов С. М., Остапенко М. А., Дараган М. М., Ковальов М. В., Мінаєва Н. І. Розкопки та музеєфікація курганів на острові Хортиця // Археологічні пам'ятки Хортиці та їх музеєфікація. — Запоріжжя: Дике Поле, 2006. — Вип 1. — С. 13-28 (с. 13-19, 26).
За доби бронзи (ІІІ—ІІ тис. до н. е.)
За доби бронзи на Хортиці сформувався унікальний комплекс пам'яток у складі численних поселень, могильників, святилищ та городища; острів став значним сакральним та політичним центром навколишніх племен.
Рештки невеликих неукріплених поселень на Хортиці зафіксовані: уздовж Нового Дніпра — у гирлах балок Велика Молодняга, Вербова, Костіна, Липова, у районі сучасної вул. Овочівників; у плавневій частині Хортиці — біля туристичного комплексу «Протолче», на озері Кам'яному та острові Кам'яному; уздовж Старого Дніпра — на північ від балки Корнійчихи, у балках Генералці та Перевізській. На дні Старого Дніпра в кількох місцях концентруються знахідки доби бронзи, що також свідчить про розташування там поселень або переправ: у районі Громушиної та Наумової балок, бази відпочинку «Чайка», урочища Солов'їний Гай, нижче мосту ім. Б. Н. Преображенського. У культурному шарі поселень переважно простежується кілька горизонтів, тобто ці місця були заселені протягом сотень і тисяч років представниками різних археологічних культур, що зміняли одна одну: катакомбної (XXVII—XX ст. до н. е.), бабинської (КБК) (XXII—XVII ст. до н. е.), сабатинівської (XVI—XII ст. до н. е.) (поселень цієї культури найбільше), білозерської (XII—X ст. до н. е.). Переважно поселення складалися з невеликих наземних або напівземлянкових жител з глинобитними стінами, що іноді мали кам'яну основу. Всередині жител знаходилися відкриті вогнища та господарчі ямиКозачок Н. Л. Памятники эпохи бронзы на о. Хортица. Древности Степного Причерноморья и Крыма. Запорожье: Коммунар, 1991. Вып. ІІ. С. 82-94 (c. 82-89)Тощев Г. Н., Шаповалов Г. И. Находки периода энеолита бронзы со дна Днепра вблизи о. Хортицы. Древности Степного Причерноморья и Крыма. Запорожье: Коммунар, 1991. Вып. ІІ. С. 45-51 (с. 46-51)Кобалія Д. Р. Стежками Новицького. Історичний путівник по Хортиці. Запоріжжя: Дике Поле, 2018. 180 с. (с. 17-44).
Розмірами й монументальністю відрізняється будівля (можливо храм) сабатинівської культури, досліджена у балці Вербовій. Це багатокімнатний будинок 200 м² загальної площі, три приміщення якого утворювали внутрішній дворик. Дах будівель підтримувався дерев'яними стовпами й був укритий, імовірно, очеретом. Глинобитні стіни спиралися на похилий кам'яний цоколь висотою до 0,9 м, дуже майстерно викладений з гранітних брил різного розміру. Всередині приміщень було виявлено 9 так званих культових ям. Серед знахідок — уламки ліпного глиняного посуду, бронзові кинджал, ніж та браслетКобалия Д. Р. Исследования у балки Ганновка на ове Хортица. Археологічні пам'ятки Хортиці та їх музеєфікація. Запоріжжя: Дике Поле, 2006. Вип. 1. С. 102—115 (с. 107—113).
На острові Байди (Канцерівський) досліджене одне з перших на території України городищ, яке виникло у XX ст. до н. е. й використовувалося навіть за доби пізньої бронзи. Фортеця, збудована носіями катакомбної культури, займала північне підвищене плато острівця. З півдня городище захищалося двома ровами та двома кам'яними стінами (земляні вали, облицьовані кам'яним панциром з гранітних брил) з ровом між ними, що утворювали своєрідний лабіринт. На двох кутах стіни імовірно розташовувалися башти. У ровах та між брилами стін знайдено сліди штурму: крем'яні вістря стріл та дротиків переважно з відбитим кінцем, численні уламки кам'яних сокир, пращові камені. Побутових речей і кераміки серед знахідок у фортеці порівняно малоПустовалов С. Ж. Деякі підсумки розкопок городища на острові Мала Хортиця (Байда). Наукові записки НаУКМА. Київ 1998. Т. 3. Історія. С. 67-74 (с. 67-73)Пустовалов С. Ж. Многослойное городище на о. Малая Хортица (Байда). Наукові праці історичного факультету ЗДУ. 1998. Вип. IV. С. 162—173 (с. 164—167).
У курганних групах № 1 (на півночі Хортиці), № 3 (у центрі острова) та № 5 (на півдні острова) досліджені поховання ямної та катакомбної культур, біля балки Башмачки — поховання зрубної культуриКозачок Н. Л. Памятники эпохи бронзы на о. Хортица. Древности Степного Причерноморья и Крыма. Запорожье: Коммунар, 1991. Вып. ІІ. С. 82-94 (c. 93)Кобалія Д. Р. Стежками Новицького. Історичний путівник по Хортиці. Запоріжжя: Дике Поле, 2018. 180 с. (с. 25-36)Гаврилюк Н. О., Рассамакін Ю. Я., Разумов С. М., Остапенко М. А., Дараган М. М., Ковальов М. В., Мінаєва Н. І. Розкопки та музеєфікація курганів на острові Хортиця. Археологічні пам'ятки Хортиці та їх музеєфікація. Запоріжжя: Дике Поле, 2006. Вип. 1. С. 13-28 (c. 23-25).
За останні десятиліття на Хортиці досліджено чимало святилищ доби бронзи. На схилі балки Молодняга відкрито невеликі культові кам'яні закладки ІІІ—ІІ тис. до н. е. Перша являє собою викладку еліпсоподібної форми. Її вільний від каменів центр зображує «жовток», де на дні ями була поставлена обрядова чашавівтарик. За 50 м від описаної знаходилася дещо більша за розмірами кругла закладка, де у ямі-жовтку виявлено поховання людини у зібганому стані (можливо, жерця). Поряд — третя закладка у вигляді двох вписаних один в один кромлехів, теж із ямою-жовтком, де знайдені чотири кістки кінцівок людини зі слідами, імовірно, довгого варіння. Це може бути свідченням ритуального канібалізму. Яйце, форму якого мають описані споруди — один з найголовніших міфологічних символів світо творення у багатьох народів світуОстапенко М. А. Культ «Світового яйця» в пам'ятках доби бронзи на о. Хортиця. URL: https://svit.in.ua/stat/st3.htm .