Доисторический период в истории Шри-Ланки охватывает время с появления на ней первых людей около 125 тыс. лет назад (если отсчитывать от времени появления первых гоминид — с 500 тыс. лет назад) и включает палеолит , мезолит , неолит и ранний железный век . Свидетельства перехода от мезолита к железному веку весьма скудны, в связи с чем ряд археологов до сих пор сомневаются, существовал ли на острове неолит .

Колебания уровня моря приводили к тому, что Шри-Ланка периодически соединялась сухопутным мостом с Индостаном в течение последнего миллиона лет. Последний раз сухопутный мост существовал около 5000г. дон.э.

Верхний палеолит

Находки в Иранамаду показывают, что первые гоминиды на Шри-Ланке появились уже около 300000г. дон.э.

 Средний палеолит

Существуют явные свидетельства поселений доисторических гоминид на Шри-Ланке около 125000г. дон.э. Они изготавливали орудия из кварца и en:chert (кремнистый известняк, сланец), типичные для технологий среднего палеолита.

Верхний палеолит и мезолит

Первый представитель людей современного типа, человек из Балангоды (останки названы по месту обнаружения), заселил остров примерно 34000 лет назад или ранее. Люди из Балангоды были охотниками-собирателями , которые жили в пещерах. В пещере Фа-Хиен найдены древнейшие остатки анатомически современных людей (около 34000 лет назад) в Южной Азии.

В ряде пещер, включая упомянутую Фа-Хиен, Батадомбалена , были найдены многочисленные артефакты, связанные с древнейшими обитателями острова. В пещере Бели-Лена найдены свидетельства импорта соли с побережья в период до 27000 лет назад

Инструментарий людей из Балангоды состоит из геометрических микролитов , в том числе небольших, длиной до 4см, отщепов кварца и (изредка) кремнистого сланца , обработанного под лунообразную, треугольную или трапецевидную форму. Сиран Упендра Дераниягала , бывший генеральный директор по археологии Шри-Ланки , утверждает, что такие геометрические микролиты в Европе были характерны для периода мезолита и впервые появились всего лишь 12000 лет назад, тогда как на Шри-Ланке они были известны намного ранее— в частности, 31000 лет назад ( Батадомбалена ), 28000 лет назад (две прибрежных стоянки в Бундале)  и около 30000 лет назад ( Белилена ).

Неолит

Если в Европе и Азии за мезолитом следовали неолит, медный и бронзовый век, то в Шри-Ланке, как длительное время считали археологи, эти этапы были пропущены довольно быстро, по-видимому, в результате внешнего вмешательства, и за мезолитом сразу последовал железный век. Этот переход ещё недостаточно изучен и плохо документирован. Это суждение основывалось на том, что народ ведды , предположительно происходивший от населения Шри-Ланки дометаллической эпохи, ещё к началу 20 в. сохранял примитивный мезолитический образ жизни без признаков неолитических технологий. Возможно, однако, эти технологии были утрачены при вторжении на остров носителей железных технологий. Среди находок, датируемых 8-1 тыс. дон.э., многие свидетельствуют о наличии неолитических технологий.

Предполагается, что именно человек из Балангоды создал Хортонские равнины в центральных нагорьях, сжигая деревья для поимки дичи. С другой стороны, исследования равнин показывают, что уже около 15 тысяч лет дон.э. здесь появились овёс и ячмень .  Предполагается, что современный народ, известный как ваннияла-аэтто или ведда , обитающий в центральной и северо-восточной частях острова и сохраняющий пережитки охоты и собирательства, происходит от людей Балангода.

Несколько гранитных орудий размером около 4см, керамика, остатки древесного угля и погребальные сосуды из глины были обнаружены при раскопках пещеры в Варана-Раджа-Маха и в Калатувава.

Находки на Хортонских равнинах свидетельствуют о наличии здесь сельского хозяйства уже около 8000года дон.э., включая выпас крупного рогатого скота, культивацию овса и ячменя. Раскопки в пещере Доравака-Канда около Кегалле показывают, что около 4300г. дон.э. здесь появилась керамика, развитые каменные орудия, а также, вероятно, культивация злаков. Все эти технологии— характерные признаки неолита .

Человеческий скелет, обнаруженный в деревне Годавайя в округе Хамбантота , датированный очень приблизительно (3000—5000годы дон.э.), был обнаружен в окружении орудий из костей животных и каменных орудий.

Скелетные останки собак из пещеры Нилгала , а также из Белланбанди-Паласса , относящиеся к эпохе мезолита, около 4500года дон.э., позволяют предположить, что люди Балангода, вероятно, держали у себя домашних собак, чтобы загонять дичь . Сингальская гончая по виду напоминает кадарскую собаку, новогвинейскую собаку и динго . Предполагается, что все они происходят от общего домашнего предка. Также местные аборигены, возможно, смогли одомашнить птиц, проживавших в джунглях, свиней, водных буйволов и дикого быка, предка шриланкийского домашнего рогатого скота, вымершего в 1940-х годах.

Шлак , обнаруженный в Мантаи, датируемый около 1800года дон.э., может быть свидетельством обработки меди .

Корица , происходящая со Шри-Ланки, использовалась в Древнем Египте около 1500года дон.э., что свидетельствует о торговых связях Египта с островом. Джеймс Эмерсон Теннент отождествил ветхозаветный город Таршиш с г. Галле .

[Ранний железный век

Крупное селение, размером около 15 га, было основано до 900г. дон.э. близ нынешнего г. Анурадхапура . При раскопках селения обнаружены следы культуры железного века . В течение двух веков размер селения вырос до 50 га, оно превратилось в город. Подобное селение было обнаружено близ Алигалы в Сигирии .

Наиболее ранние хроники— Дипавамса и Махавамса — утверждают, что остров населяли племена якша (демоны), наги (кобры) и дэвы (боги).  Вероятно, эти термины соответствуют тотемам местных аборигенов .

Керамика с надписями письмом брахми (один из наиболее ранних памятников этой письменности) и другим письмом, датируемая около 600г. дон.э., была обнаружена в г. Анурадхапура . Обе эти письменности возникли в Индии, вероятно, в результате контактов с семитским населением Ближнего Востока.

Возникновение новых форм керамики наряду с письменностью, а также появление ряда новых артефактов, таких, как бусы из красного стекла, свидетельствуют о новом культурном импульсе, вероятно, вторжении из Северной Индии . Надписи на брахми выполнены на одном из пракритов , а начертание знаков почти идентично знакам надписи царя Ашоки, выполненной 200 лет спустя. Ни одна из надписей не выполнена на дравидском языке— это подтверждает известный историкам факт, что индоарии (предки сингалов) появились на острове намного раньше дравидоязычных тамилов