臺灣原住民的祖先可能是在1萬5000年前冰河時期結束之前,從東南亞島嶼等地或亞洲大陸遷徙至臺灣(但此說法尚存爭議)。根據考古遺址的發掘,台灣在舊石器時代晚期(50,000年前-7,000年前),就已經開始有人類居住。以現有的證據而言,目前台灣最早的文化為長濱文化(以八仙洞遺址最具代表性),這是在東海岸所挖掘出來的考古遺跡。而在台南市左鎮區一帶,則挖掘出原始人類骨骸,史稱左鎮人。在台北盆地則有圓山文化、芝山岩文化和植物園文化等新石器時代遺址。然而,以目前的考古學證據而言,對於台灣在舊石器時代晚期所出現的文化,並不能確定是哪一種族群的人類所留下的遺留。
能夠確定的是,新石器時代(始於6,500年前)以來的史前文化,是台灣南島系民族的遺留。也就是說,在原住民定居於台灣以前,可能還有別的族群曾經在此定居過。日本學者移川子之藏就曾表示:「今日在台灣被視為原住民的諸民族之間,不乏證明存在更早期先住民族的口頭傳承。自史前時代起,在本島即有近二十種的先住民族」。