Autochtonai iki indoeuropiečių
Senųjų Lietuvos autochtonų kultūros sparčiai vystėsi neolite. Skiriami trys neolito laikotarpiai: ankstyvasis, kai dar tebesitęsia senosios mezolito kultūros; vidurinis, kai išsivysto naujos vietinės kultūros ir pradedama bendrauti su kitomis kultūromis (tarp jų ir su Šukine-duobeline) ir vėlyvasis, kai Lietuvos teritoriją pasiekia pirmosios indoeuropiečių kultūros.
Viduriniajame neolite Lietuvos teritorijoje buvo dvi pagrindinės kultūros – Nemuno ir Narvos. Nemuno kultūra yra tiesioginė mezolito laikmečio Nemuno kultūros tradicijų tęsėja. Jos arealas iš esmės toks pat, koks buvo mezolite. Kultūra gyvavo nuo V tūkstm. pr. Kr. pabaigos iki tol, kol Nemuno kultūros gyventojai perėmė Virvelinės keramikos kultūros laimėjimus.
Kaip ir ankstesniam, taip ir šiam laikotarpiui, būdingi dirbiniai iš titnago, tik dabar retušas plokščias. Kaulo ir rago dirbinių nedaug. Keramika menkai ornamentuota, puodai smailiadugniai, kakleliai statmeni. Nemuno kultūros puodai nulipdyti iš molio juostų, o dugniukas išplotas iš vieno gabalo. R. Rimantienės manymu, puodų forma bendra visoms Europos miškų zonos ankstyvojo neolito kultūroms, o impulsas lipdyti keramiką bus atėjęs iš Dniepro-Doneco kultūros.
Gyvenvietės sėslios, įkurtos daugiausia prie ežerų, tačiau gana toli viena nuo kitos. Nemuno kultūros pastatų iki šiol nerasta, tačiau tyrinėtojai mano, kad jie buvę antžeminiai, keturkampiai, stulpinės konstrukcijos, greičiausiai dvišlaičiu stogu. Bendruomenę sudarė kelios šeimos. Pagrindiniai verslai – medžioklė, žvejyba ir rankiojimas. Medžioklės įrankiai – lankas su strėle, ietis. Ietys naudotos ir su antgaliais ir be jų, tik nusmailinus ir apdeginus viršūnę. Šiuo laikotarpiu ypač išpopuliarėjo žvejyba. Naudoti ir tinklai, ir bučiai.
Neolito Nemuno kultūros žmonės savo mirusiuosius jau laidojo netoli gyvenviečių. Jie guldyti aukštielninki ir apiberti ochra. Įkapės – papuošalai iš pragręžtų žvėrių dantų, titnago skeltės. Yra kapų, kuriuose, kaip ir mezolito kapuose, laidotos tik žmonių galvos.
Mezolitinė Kundos kultūra buvo neolitinės Narvos kultūros pirmtakė. Lietuvoje ji apėmė šiaurės vakarinę ir šiaurės rytinę dalis. Autoriai išskiria nevienodą šios kultūros variantų skaičių: R. Rimantienė – keturis, o A. Girininkas – du. Lietuvoje gi žinomi du šios kultūros variantai: vienas – Lietuvos pajūryje, kitas – šiaurės rytinėje Lietuvos dalyje. Manoma, kad kultūra gyvavo nuo IV tūkstm. pr. Kr. vidurio iki III tūkstm. pr. Kr. pabaigos.
Narvos kaip ir Kundos kultūrai būdingi dirbiniai iš kaulo ir rago, o titnaginių visai maža. Puodai plačiomis angomis, smailiadugniai ir menkai ornamentuoti. Naudoti maži dubenėliai: R. Rimantienė mano, kad tai šviestuvai, o A. Girininkas teigia, kad tai sakralinės paskirties dirbiniai – laiveliai-luotai. Puodai žemesni nei Nemuno kultūros. Ornamentuoti duobutėmis, trikampėliais, pėdutėmis, tinkleliu.
Šiaurės rytiniame Narvos kultūros variante jaučiama Šukinės-duobelinės keramikos kultūros įtaka, o Pajūryje – Rutulinių amforų bei Pabaltijo Virvelinės keramikos kultūros įtaka. Vėlgi archeologai sprendžia, iš kur Narvos kultūros žmonės mokėsi daryti puodus, kas pastūmėjo gaminti keramiką? R. Rimantienė teigia, kad tai nesusiję nei su Šukine-duobeline keramika, nei su Ertebiolės kultūra. Mokslininkės manymu, postūmis gaminti keramiką atėjęs iš dviejų sričių: Dniepro-Doneco ir Valdajaus. Pirmoji sritis veikusi Nemuno kultūrą, o per ją – ir Narvos. A. Girininkas mano, kad Narvos ir Dniepro-Doneco kultūros turi tik bendrų bruožų, būdingų ankstyvojo neolito kultūroms, o impulsas atėjęs iš Pietų. Anot jo, tuo metu ryšiai su rytais ir pietryčiais buvo nutrūkę (tai rodo titnago dirbiniai), o ryšiai su Ertebiolės kultūros zona atsinaujinę.
Narvos kultūros gyvenvietės kūrėsi prie ežerų, greta plačialapių miškų. Pastatai buvo keturkampiai, su dvišlaičiu arba keturšlaičiu stogu. Pagrindiniai verslai – medžioklė ir žvejyba. Medžioklėje padėdavo šunys. Medžioklės įrankiai – lankai, strėlės, ietys. Ypač ištobulėjo žvejyba. Žuvis ne tik smaigstė žeberklais, bet ir gaudė tinklais, bučiais, kabliukais. Naudojo luotus su irklais. Neolite atsiranda gamybinio ūkio užuomazgos. Gyvenviečių sluoksniuose randama stambiųjų ir smulkiųjų raguočių, arklių bei kiaulių kaulų. Vis dėlto naminiai gyvuliai sudarė dar nedidelę maisto dalį. Buvo verčiamasi ir žemdirbyste. Žemė dirbama arklais, kapliais. Auginama sorų, kviečių, kanapių.
Mirusieji laidoti po pačiais pastatais, gyvenvietėje arba netoli jos esančiuose atskiruose kapuose. Kapinynai būdavo retai įrengiami. Randama palaidotų tik mirusiųjų galvų. Mirusiuosius apiberdavo ochra, laidojo su įkapėmis, guldydavo aukštielninkus. Narvos kultūros žmonių kaukolės europidinės.
Narvos kultūra, ypač keramika, išliko beveik nepakitusi per visą laikotarpį. Kitų kultūrų elementai skaidėsi ir ištirpo vėlyvojoje Narvos kultūroje. Virvelinės keramikos kultūra nepajėgė užgožti vietinių gyventojų dvasinės kultūros – vėlyvoji Narvos kultūra pamažu peraugo į Brūkšniuotosios keramikos kultūrą. III tūkstm. pr. Kr. viduryje žmonių gyvenimas rytinėse Baltijos pakrantėse pradėjo keistis: iš šiaurės rytų ir pietų ėmė skverbtis ateiviai.