Мезолит (X-VII тыс. лет назад) связан с прогрессом в обработке камня. Рельеф местности, флора и фауна стабилизировались и стали близки к современным условиям. Изменения климатических условий привели к исчезновению крупных животных. Охота на более мелкую дичь требовала совершенствования оружия, орудий и приспособлений для охоты и рыболовства. Наконечники и лезвия ножей, топоров, гарпунов делались теперь из костяных или каменных вкладышей - микролитов (вкладышевая техника изготовления орудий труда). Одним из важнейших достижений стало изобретение лука – оружия дальнего боя. Люди научились делать силки и охотничьи ловушки, бумеранги. К охоте и собирательству добавилось рыболовство.
Постоянные миграции травоядных животных – объектов охоты человека, более теплый климат привели к миграциям людей, освоивших в эту эпоху прибрежные зоны Ишима, Тобола, Иртыша, Приаралье и Прикаспий. Обнаружены мезолитические стоянки близ г. Петропавловска - Мичуринская, Боголюбова 2, Явленка 2; у Атбасара - Тельмана 7, 8а,9а,14а; у Караганды – Акимбек и Караганда; на берегу степной Чаглинки у Кокшетау –Виноградовка2а,12; в районе Торгайского прогиба – Дузбай 6; у Костаная – Дачная и Евгеньевка; Мангыстау – Кызылсу 1; Северо-Западный Устюрт (Айдабольская группа) и юго-западный Устюрт ( Дефе-Чаганак).
В эпоху мезолита отмечены попытки людей плавать на бревнах. Началось одомашнивание животных – собаки, лошади, овцы, козы и других. Именно в эпоху мезолита появляются ударные музыкальные инструменты, зарождается рисуночное письмо.
Хорошо изучен на территории Казахстана неолит. Природная среда в эпоху неолита приняла современный вид. Состав животных также приблизился к современному. Это бизоны, лошади, дикие козлы, сайгаки, зайцы, утки. Большое значение в эпоху неолита играли охота и рыболовство.
Начало неолита падает на V тысячелетие до нашей эры. Неолит стал эпохой расцвета в использовании камня. Появились новые технологии его обработки – шлифование, сверление, пиление, заточка. Из камня изготавливались не только орудия охоты, но и топоры, мотыги, зернотерки, ступки, песты. Важнейшая черта этой эпохи, вошедшая в историю под названием “неолитической революции” – зарождение скотоводства и земледелия, пришедших на смену охоте и собирательству. У древнего населения Казахстана возникают зачатки горного дела и ткачества. С этого времени на территории Казахстана фиксируются глиняные изделия с острым дном.
Памятников неолита на территории Казахстана известно более 600. По типу расположения они делятся на 4 типа:
- Родниковые (временные, сезонные стоянки) – Ушбулак (ЮКО), северо-восточное Прибалхашье;
- Речные (наиболее распространенные в Казахстане) – Беркутты в Южном Казахстане, Космола (Приаралье), Кзыл-су (Восточно-казахстанская область);
- Озерные – Пеньки –1,2 (Павлодарское Прииртышье);
- Пещерные – Караунгур (ЮКО).
Особенность стоянок неолита на территории Казахстана состоит в том, что они все – открытого наземного типа. Инструментарий, найденный на стоянках разнообразен: это и наконечники стрел, и топоры, и долота, ножи, скребки и т.п. Здесь же в большом количестве найдены кости животных (медведя, оленя, кабана, архаров, зайцев, барсуков, фазанов, черепах и т.д.).
Орудиями труда были скребки, нуклеусы, топоры. Очень много на стоянках орудий из кости – шила, иголки, украшений из костей, бус. В большом количестве найдены и керамические изделия, украшенные примитивным орнаментом. Причем орнамент очень разнообразный, ритмичный. На многих костяных и каменных предметах, на стенах пещер появляются рисунки солнечной ладьи, следовательно уже существовал солярный миф. В Чулакских горах обнаружены изображения “хороводов”, движущихся животных. Скорее всего, они несли культовый смысл. В это время появляются примитивные духовые и струнные инструменты. Исследованные памятники эпохи неолита относятся к трем археологическим культурам – кельтеминарской (юго-западный Казахстан), атбасарской (центральный Казахстан), маханджарской (северный Казахстан).
Следующим, как бы переходным этапом от камня к первому металлу, был энеолит - медно-каменный век (III-II тыс. до н.э.). Появляются первые изделия из меди. Сначала человек использовал самородную медь, а затем бронзу. К каменным и костяным орудиям неолита добавились более твердые и острые орудия из бронзы, что повышало производительность труда, повышало урожайность. Энеолит в Казахстане представлен Ботайской культурой Кокшетауской области. Для нее характерно появление плоскодонной посуды, богато орнаментированной керамики. Начался постепенный переход от матриархата к патриархату.