Coğrafi konum itibariyle tabii yol üzerinde bulunan Malatya ön tarihinin Paleolitik çağa kadar indiği, ansır (Buzluk) ve İnderesi mevkiinde bulunan mağaralardan anlaşılmaktadır.
1979 yılında başlayan Karakaya Baraj Gölü kurtarma kazıları kapsamındaki İzollu mevkii Cafer Höyük''te yapılan kazılarda , o yöre insanının paleolitik mağaralardan çıkıp ilk defa ovada tarım ve hayvancılıkla uğraştıkları ve yerleşik köy hayatına başladıkları anlaşılmıştır. Cafer Höyük kazılarıyla, Malatya ve çevresinin M.Ö. 7000 yılında iskana başlandığı anlaşılmıştır.
1979 - 1986 yılları arasında kazıları sürdürülen Pirot - Caferhöyük çalışmaları sonucu dünyanın ilk heykel örneği sayılan, beyaz kireç taşından yapılmış küçük figüranlar M.Ö. 7000 yılına tarihlenmektedir. Kazı sonrası gün ışığına çıkarılan bu eserlerin bir kısmı halen Malatya Müzesi''nde sergilenmektedir. Tarih kronolojisini takip ettiğimizde, yörenin ana seramiği tek renk olup, ateşte az pişirilmiş koyu astarlıdır. Bu seramik yanında ithal malı Halaf tipi seramik örneklerinin Hekimhan, Kuyuluk, Hinso ve Arguvan-Karahöyük''te; Hassuna boyalı seramik örneklerine Aslantepe, Değirmentepe, İsahöyük ve Fırıncıhöyük''te rastlanmaktadır. Aslantepe ve Değirmentepe kazıları, bölgedeki yerleşimin M.Ö. 5000-3000 yılları arasında Kalkolitik çağda devam ettiğini göstermektedir.
Değirmentepe ve Aslantepe''de çok sayıda taştan ve pişmiş topraktan damga mühürleri ile pişmemiş toprak mühür baskıları bu yörelerin önemli bir ticaret merkezi olduğunu belgelemektedir. Anadolu ile olduğu gibi, Kuzey Mezepotamya ve Suriye ile de Fırat Nehri yoluyla ticaret bu dönemde yapılmıştır.
M.Ö. 3000 yılında Malatya yöresinde seramik genellikle elle yapılmış, hamuruna ince kum karıştırılmış siyah astarlıdır. Bu seramik örneklerine; Aslantepe, Hasırcı, Fırıncıhöyük, Karahöyük, İsahöyük, Morhamam, Kösehöyük, İmamoğlu, Değirmentepe, Köşgerbaba ve Pirothöyük''te rastlanmıştır.
Eski Tunç II. Döneminde, M.Ö. 2500 yıllarında başlayan seramik örneklerine yörede yer yer rastlanılmıştır.
Eski Tunç III. Evrelerine ait elle yapılan, ateşle pişirilen seramikler Malatya bölgesinde çoğunlukla deve tüyü renkli olup, üzerindeki süsler, geniş bantlar şeklinde desenlerle kaplıdır. Bu örneklere Aslantepe, Değirmentepe, Pirothöyük''te rastlanmıştır. M.Ö. 3200 yıllarına tarihlenen tapınak, Aslantepe kazılarıyla 1992 yılında gün ışığına çıkarılmış, bölgenin en önemli bir dini ve kültür merkezi konumunda, Mezepotamya kültürü ile çağdaş ve hatta Anadolu''nun ilk tapınak örneklerinden olarak tarih ve arkeolojiye ışık tutmaktadır.