Saaremaal või õieti toonases Saaremaa arhipelaagis kujunes püsiasustus juba keskmise kiviaja lõpus.
Saaremaa kõrgemad osad kerkisid Balti jääpaisjärve veest välja umbes 9600. aastal eKr. Esimesed teadaolevad jäljed inimasustusest on tulnud välja Võhma ja Pahapilli küla maadel. Sealsed leiud annavad meile teada, et inimesed saabusid Saaremaale alles mesoliitikumi ehk keskmise kiviaja lõpus ehk ajavahemikul 6000–4900 eKr. Tegemist oli arvatavasti hülgeküttidega, kes peatusid ajutiselt tolleaegsel mererannal, kuhu veidi hiljem pandi kevadtalve ajaks püsti hooajalisi laagreid.
On väga tõenäoline, et toonase Saaremaa arhipelaagi kõige suuremale saarele kujunes Lääne-Eesti rannikult saabunutest püsiasustus juba keskmise kiviaja lõpus. Merel liikumiseks kasutati nahkpaate. Samast ajajärgust pärinevate Hiiumaa ja Ruhnu asulapaikade sarnasus Saaremaa omadega viitab, et Saaremaal elanud inimesed kasutasid ümbruskonna saari ja laide oma jahipaikadena. Aastail 4900–4000 eKr ehk varaneoliitikumis moodustas Saaremaa üheskoos Hiiumaa ja Ruhnuga Narva kultuuri erilaadse alarühma, mille põhjus oli teatav isoleeritus. Ainuke Saaremaalt leitud selleaegne asulakoht paiknes Kõnnus, mis toona oli suurema saare ranniku lähedal paiknenud väiksem saar. Sealt pärinevad Saaremaa esimesed savinõude leiud. Tööriistade valmistamiseks on kasutatud kohalikke kivimeid.
Leitud loomaluud kuuluvad peamiselt hüljestele, vähemal määral on ka põdra-, nugise-, rebase-, kopra- ja koeraluid. Kaladest on püütud haugi, särge ja ahvenat.
Kammkeraamika tulek
Ajavahemikul 4000–1800 eKr ehk keskneoliitikumis jõudis saarele kammkeraamika kultuuri mõju. Senine üsna isoleeritud lokaalne kultuur muutus Läänemere idaosas domineerinud kultuuri osaks. Selleks ajaks olid saare rannaalad juba päris tiheda asustusega. Me ei tea, kas see muutus toimus ainult kontaktide mõjul või saabusid saarele ka uued elanikud. Nagu nimetuski ütleb, oli uue kultuuri põhitunnus kammilaadse templiga tehtud ornamentika savinõudel. Samas iseloomustavad Saaremaa kultuuri alates umbes 3500. aastast eKr teatavad erijooned, kammkeraamika üldised traditsioonid sulasid kokku varasema Narva kultuuri Saaremaa eripäradega.
Sellest ajast on teada ka matmispaiku. Hauapanusteks olid tavaliselt merevaik, tööriistad, ehted ja ka ooker. Kuna haudu on teada vähe, võisid sellise matuse saada üksnes väljavalitud, kellelt võidi surma järel loota kaitset ja soosingut.
Kammkeraamika kultuuri ajajärk oli püügimajanduse kõrgajaks. Peale hallhülge ja viigri tulid kütitavate mereimetajate hulka grööni hüljes ja pringel. Peamiseks püügikalaks muutus avamere kala tursk, mis lubab oletada, et kala püüti üha kaugemal rannikust ning täiustusid merel navigeerimiseks vajalikud oskused.
Metsloomadest kütiti peamiselt metssigu, lisaks valgejänest, kobrast, rebast, metsnugist, põtra, tarvast jt, lindudest laululuiki, merikajakaid, jääkosklaid, merikotkaid. Sellest ajajärgust pärinevad ka esimesed märgid maaviljelusest. Just keskneoliitikumi on dateeritud Vedruka soost leitud kaera õietolm. Teadmised põllumajandamisest saabusid ilmselt Kesk-Euroopa põhjaosast või ka Lõuna-Skandinaaviast.
Kontakt Skandinaaviaga
Alates aastaist 3200–3000 eKr ilmus hilise kammkeraamika kõrvale nöörkeraamika kultuur, mis ei tõrjunud esimest siiski täielikult välja. Peale nöörornamendiga savinõude on sellele kultuurile iseloomulikud ka venekujulised kivikirved (siit ka minevikus kasutatud nimetus „venekirveste kultuur“).
Enamasti seostatakse seda kultuuri, mis hõlmas peagi suure osa Euroopast, indoeurooplaste rohkearvulise füüsilise rändega. Tõsi, kohati võis toimuda ka ainult kultuuri ränne, mille puhul liikusid üksnes tavad ja arusaamad ning ka esemete valmistamise meetodid.
Saaremaalt on leitud suhteliselt palju nöörkeraamika kultuuri asulakohti, matmispaiku ja juhuleide, mis ei viita otseselt füüsilise sisserännu võimalikkusele. Samas muutusid inimeste asustusviis ja majandustegevus. Sestpeale paiknesid asulakohad mitte enam rannal, vaid juba sisemaal. On tõenäoline, et sellal tekkis ka üksikpereline asustusviis. Kasvas maaviljeluse osakaal, mille puhul tegeldi alepõllundusega ning hakati kasvatama koduloomi. Toidulaua järgi domineeris koduloomade pidamise üle siiski veel selgelt küttimine. Sellest ajast pärineb ka esimene kindlam tõend Saaremaa asukate kontaktidest Skandinaaviaga, nimelt on Koki külast leitud Rootsi päritolu tulekivist pistoda.
Varane pronksiaeg aastail 1800–1000 eKr ei teinud Saaremaa elanike puhul suuri korrektiive, vaid jätkus neoliitikumis kinnistunud eluviis. Pronksesemed olid üliharuldased ja pigem oli nende kasutamine sotsiaalse staatuse sümbol või siis kasutati neid rituaalriistadena. Kõik vajalik valmistati ikka kivist, puidust ja luust.
Sellel ajal oli asustatud põhiliselt Kesk- ja Lääne-Saaremaa, asulakohad olid endistviisi sisemaal, kõrgematel küngastel ja siseveekogude kallastel. Matmistavasid sellest ajast teada ei ole, võimalik, et surnutega käituti viisil, mis jälgi ei jäta.
Ajavahemikust 1000–500 eKr, mil meie aladele jõudsid läänemeresoomlased ning tekkisid ja funktsioneerisid Asva ja ka Ridala kindlustatud asulad, me tavalisi avaasulaid Saaremaalt ei leia. Selle ühe põhjusena on nimetatud kergetel paepealsetel muldadel toimunud ekstensiivset põllumajandust, mis kurnas maa kiiresti välja. See tingis aina uute põllumaade kasutuselevõtu ning koos sellega ka majapidamise asukoha nihutamise, mistõttu jäi selliste asulate kultuurikiht õhukeseks ja on raskesti tuvastatav.
Nooremal pronksiajal sai alguse surnute kivikalmetesse matmise traditsioon, mis kestis kuni ristiusu üldise vastuvõtmiseni 13. sajandil. Igat kivikalmet peetakse ühe perekonna matusepaigaks. Arvatavasti mattis oma surnud sel viisil peamiselt ikkagi ainult ühiskonna eliit ja enamik inimesi maeti mingil meile mitte teadaoleval viisil.
Kalmed tekkisid silmatorkavatesse kohtadesse, manifesteerides maetute staatust. Esimene, nooremal pronksiajal kasutuses olnud kivikalme vorm oli kivikirstkalme. Seejuures toimis kahekordsete matuste süsteem: kõigepealt maeti surnu kuhugi mujale või eemaldati liha luudelt muul moel, seejärel luud purustati, mõnikord ka põletati, ning maeti ümber kivikalmetesse. Seejuures viidi lõplikku kalmesse üksnes osa luudest.
Erandina on Sõrvest leitud ka põletatud matustega laevkalmed, mille paralleelid on teada Ojamaalt, Kuramaalt ja Edela-Soomest. Hauapanused sel ajajärgul puudusid või koosnesid vaid savinõust, mis ilmselt sisaldas toitu ja jooki.