Người hiện đại về phương diện giải phẫu được cho là đến Nam Á từ 73.000 – 55.000 năm trở lại đây, song các hài cốt được xác nhận của giống người này chỉ có niên đại sớm nhất là từ 30.000 năm trước.Tại nhiều nơi trên tiểu lục địa Ấn Độ, người ta phát hiện được các di chỉ nghệ thuật trên đá gần cùng thời với thời đại đồ đá giữa, bao gồm các chỗ ở hang đá Bhimbetka tại Madhya Pradesh. Khoảng năm 7000 TCN, các khu định cư thời đại đồ đá mới đầu tiên được biết đến đã xuất hiện trên tiểu lục địa, tại Mehrgarh và các di chỉ khác ở đông bộ Pakistan. Chúng dần phát triển thành văn minh thung lũng sông Ấn, là nền văn hóa đô thị đầu tiên tại Nam Á; và phát triển hưng thịnh trong khoảng thời gian 2500–1900 TCN tại Pakistan và tây bộ Ấn Độ. Nền văn minh này tập trung quanh các thành thị như Mohenjo-daro, Harappa, Dholavira, và Kalibangan, và dựa trên các hình thức sinh kế đa dạng, nền văn minh này có hoạt động sản xuất thủ công nghiệp mạnh cùng với mậu dịch trên phạm vi rộng.
Trong giai đoạn 2000–500 TCN, xét theo khía cạnh văn hóa, nhiều khu vực tại tiểu lục địa chuyển đổi từ thời đại đồ đồng đá sang thời đại đồ sắt. Vệ-đà là những thánh kinh cổ nhất của Ấn Độ giáo, chúng được soạn trong giai đoạn này, và các nhà sử học phân tích chúng để thừa nhận về một nền văn hóa Vệ-đà ở vùng Punjab và phần thượng của đồng bằng sông Hằng. Hầu hết các sử gia cũng nhận định trong giai đoạn này có một vài làn sóng người Ấn-Arya nhập cư đến tiểu lục địa từ phía tây-bắc.Chế độ đẳng cấp xuất hiện trong giai đoạn này, tạo nên một hệ thống thứ bậc gồm các tăng lữ, quân nhân, nông dân tự do, tuy nhiên loại trừ người dân bản địa bằng cách gán cho công việc của họ là thứ ô uế.Trên cao nguyên Deccan, bằng chứng khảo cổ từ thời kỳ này khẳng định sự tồn tại của tổ chức chính trị ở một giai đoạn tù bang. Tại nam bộ Ấn Độ, một lượng lớn các bia kỷ niệm cự thạch có niên đại từ thời kỳ này cho thấy có một sự tiến triển lên cuộc sống định cư, ngoài ra còn có các dấu vết về nông nghiệp, bể tưới tiêu, và thủ công truyền thống nằm không xa đó.
Bức họa tại Các hang Ajanta, Aurangabad, bang tây bộ Maharashtra
Vào cuối giai đoạn Vệ-đà, khoảng thế kỷ V TCN, các tù bang nhỏ ở đồng bằng sông Hằng và tây-bắc thống nhất thành 16 quả đầu quốc và quân chủ quốc lớn, chúng được gọi là các mahajanapada. Đô thị hóa nổi lên và các tính chất chính thống trong thời kỳ này cũng hình thành nên các phong trào tôn giáo không chính thống, hai trong số đó trở thành các tôn giáo độc lập. Phật giáo dựa trên lời dạy của Tất-đạt-đa Cồ-đàm, thu hút các môn đồ từ tất cả các tầng lớp xã hội trừ tầng lớp trung lưu; ghi chép biên niên sử về cuộc đời của Phật là trung tâm trong việc khởi đầu lịch sử thành văn tại Ấn Độ. Đạo Jaina nổi lên trong thời kỳ của người mô phạm của nó là Mahavira.Tại một thời kỳ mà đô thị thêm phần thịnh vương, cả hai tôn giáo đều duy trì sự từ bỏ như một tư tưởng, và cả hai đều hình thành các truyền thống tu viện lâu dài. Về mặt chính trị, vào thế kỷ III TCN, Vương quốc Magadha (Ma Kiệt Đà) sáp nhập hoặc chinh phục các quốc gia khác để rồi nổi lên thành Đế quốc Maurya (Khổng Tước). Đế quốc Maurya từng kiểm soát hầu hết tiểu lục địa ngoại trừ vùng viễn nam, song các khu vực lõi của nó nay bị phân ly bởi các khu vực tự trị lớn. Các quốc vương của Maurya được biết đến nhiều với việc xây dựng đế quốc và quản lý sinh hoạt công cộng một cách quả quyết, như Ashoka từ bỏ chủ nghĩa quân phiệt và ủng hộ rộng rãi "Phật pháp".
Văn học Sangam viết bằng tiếng Tamil tiết lộ rằng vào giai đoạn từ 200 TCN đến 200 CN, nam bộ bán đảo nằm dưới quyền quản lý của các triều đại Chera, Chola, và Pandya, các triều đại này có quan hệ mậu dịch rộng rãi với Đế quốc La Mã cũng như với khu vực Tây và Đông Nam Á. Ở bắc bộ Ấn Độ, Ấn Độ giáo khẳng định quyền kiểm soát phụ quyền trong gia đình, khiến phụ nữ tăng thêm tính lệ thuộc. Đến thế kỷ IV và V, Đế quốc Gupta được hình thành tại đồng bằng sông Hằng với một phức hệ về hành pháp và phú thuế, trở thành hình mẫu cho các vương quốc sau này tại Ấn Độ.Dưới chế độ Gupta, Ấn Độ giáo hồi phục dựa trên cơ sở lòng sùng đạo thay vì quản lý lễ nghi và bắt đầu khẳng định được mình. Sự phục hồi của Ấn Độ giáo thể hiện qua việc nở rộ các công trình điêu khắc và kiến trúc, những thứ trở nên quen thuộc trong một giới tinh hoa đô thị. Văn học tiếng Phạn cổ điển cũng nở rộ, và khoa học, thiên văn học, y học, toán học Ấn Độ có các tiến bộ đáng kể.
