El poblamiento humano más antiguo de la zona (3.000 a.C) tiene base neolítica y se caracteriza por una industria de microlitos geométricos (Alto Real). Este exiguo primer poblamiento va a desarrollarse a lo largo del Eneolítico, pues en sus momentos finales y comienzos de la Edad del Bronce (2.200 a.C.) existe ya un poblamiento sistemático y generalizado,

Los asentamientos eneolíticos se localizan fundamentalmente en zonas llanas junto a los ríos, y con un cierto carácter de estabilidad. Todos ellos parecen estar ligados a una incipiente actividad agrícola como lo demuestra la presencia de grandes vasos de almacenamiento, molinos barquiformes y dientes de hoz (El Molino de Garrejo, La Vega, Lomo de la Serna). Otro grupo se encuentra en promontorios y cerros de escasa altitud, con amplia visibilidad (Castillejo, Dehesilla, La Muela, Valdelilo).

Suelen presentar reducidas superficies habitables, lo que indica que estos poblados estaban formados por un reducido número de cabañas circulares, construidas con entramado vegetal sobre un armazón de madera y recubiertas con un manteado de barro.

Entre los útiles líticos destacan puntas de flecha, raspadores, buriles, perforadores y dientes de hoz. Y hachas planas pulimentadas de tamaño medio y pequeño. La cerámica, muy escasa, está realizada a mano; suele ser lisa, aunque puede llevar cordones aplicados con digitaciones, o presentar decoraciones incisas campaniformes (Pozo de S. Pedro, Lomo de la Serna).

A partir del Bronce Medio (1.800-1.400 a.C.) se aprecia una importante reducción poblacional, y en el Bronce Final (1.400-800 a.C.) una despoblación absoluta en la zona a juzgar por la total ausencia de yacimientos, lo que va a favorecer la instalación en todo el Alto Duero de grupos pastores con una nueva cultura.