黑龙江省有人类居住的历史，可追溯到距今两三万年前的旧石器时代晚期。
哈尔滨人遗址。位于哈尔滨市阎家岗。这里发现的旧石器时代古人类头骨化石，被命名为“哈尔滨 人”。出土的石片，石核和砍砸器，有清晰打击痕迹。出土的动物化石，有猛犸象、披毛犀、东北野牛、普氏野马、狗等20多个种属。其地质年代距今二万二千年左右。
塔河县十八站遗址。位于大兴安岭东坡、呼玛河左岸18米高的二级阶地上。这里出土的刮削器、尖状器、石叶、石片和石核等1070件，地质年代属于更新世晚期，距今约一万二千年前。出土的这批石器，在器形、风格、大小等方面，与北京周口店及河北阳原虎头梁遗址出土的石器颇相近似。
漠河县老汤河遗址。位于老汤河南岸一、二级阶地交界处，是中国迄今发现的最北面的旧石器遗址。在这里出土的文化遗物14件，其中有打制的石器和有人类加工痕迹的石核、石片等。其地质年代相当于更新世，但比塔河县十八站要早，属于旧石器时代晚期的前期。
饶河县小南山遗址。位于乌苏里江左岸、饶河镇小南山的一级阶地上。在这里出土的文物，有石器、骨器和古生物化石共生，距今约一万三千年左右。是中国最东部的一处旧石器遗物点。
在肇东县的涝州、讷河县的清河屯、阿城县的小岭、海伦县的城关、尚志县的蚂蜒河畔和五常县龙凤山乡学田村附近，均发现了远古人类活动遗址。
黑龙江地区已发现的新石器时代遗址，有距今六千年左右的齐齐哈尔市昂昂溪遗址和密山县新开流遗址。据考察，当时人们主要是从事渔猎生活，与中原仰韶文化时代大体相同。稍晚，发现的有宁安市镜泊湖莺歌岭遗址，距今约三千年，从出土文物分析，那时人们已开始农耕，饲养猪、狗，并兼事渔猎活动。
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