現在の飛騨市域に人々が住み始めたのは、今から2万年前にまでさかのぼります。宮川町西忍(にししのび)の稲葉(いなば)遺跡・宮ノ前(みやのまえ)遺跡という2つの旧石器時代の遺跡が見つかっています。宮ノ前遺跡からはトウヒと呼ばれる亜寒帯(あかんたい)針葉樹(しんようじゅ)の倒木が見つかりました。現在は雪が多い飛騨市宮川町域ですが、旧石器時代には現在より気温が低く乾燥した、現在の北海道山間部のような気候であったと思われます。
続いての縄文時代に入ると土器が誕生します。宮ノ前遺跡では、旧石器時代の名残を残す石器とともに縄文時代草創期(そうそうき)(11,000年前)の土器が見つかっています。早期(そうき)(9,000年前)になると、文様を刻んだ棒を転がして土器に文様をつける「押型文土器(おしがたもんどき)」が誕生します。古川町上気多(かみきた)の沢(さわ)遺跡から出土する黒鉛が混じった押型文土器は、神奈川県や長野県など広い範囲で見つかっており、「沢式土器(さわしきどき)」と呼ばれています。
前期(7,000年前)になると温暖化が進み定住化も進んだとされます。宮ノ前遺跡では「けつ状耳飾」が見つかりました。装飾品をととのえるまでに生活が安定していたのでしょう。
中期(5,000年前)になると、爆発的に集落が増えます。中野山越(なかのやまこし)遺跡・黒内細野(くろうちほその)遺跡・下田(しもだ)遺跡・堂ノ前(どうのまえ)遺跡・島(しま)遺跡などで合計100棟ほどの竪穴住居跡が見つかっています。さらに温暖化が進み、豊かな自然を背景に人口が増加したのでしょう。この時期、それぞれの地域ごとに美しく表現された縄文土器が作られており、中野山越遺跡の出土品は「各地との交流を示す飛騨の土器群」として国重要文化財に指定されています。
後期から晩期(3,000年前)にかけては少しずつ寒冷化したようで遺跡数が減少します。一方、呪術に関する石製品が多く見つかります。塩屋金清神社遺跡(しおやきんせいじんじゃいせき)では石棒を製作した痕跡が発見されました。
弥生時代に飛騨の人々がどのように暮らしていたかは、よく分かっていません。河合町角川(つのがわ)の下田遺跡や古川町中野の中野大洞平(なかのおおぼらだいら)遺跡で弥生土器の破片が見つかっています。
古墳時代を特色付けるのは、6世紀の信包八幡神社跡(のぶかはちまんじんじゃあと)前方後円墳と7世紀はじめの巨石で構築された石室を持つ高野水上円墳(たかのみずかみえんぷん)や中野大洞平方墳(なかのおおぼらだいらほうふん)です。
信包八幡神社跡前方後円墳は全長64mで、馬具や武器などが出土しています。高野水上円墳や中野大洞平方墳は、高さが1mを越える巨石を奥壁に用いており、ヤマト王権とのつながりを示すと考えられています。
古代の飛騨の特長は、飛鳥時代後半から奈良時代の寺院遺跡が多く存在することです。推定地を含め盆地内に11ヶ所あるとされています。その中で、『日本書紀』の朱鳥元年(686)10月の条に記載がある「飛騨国伽藍(ひだのくにがらん)」とされる寿楽寺廃寺(じゅらくじはいじ)や、発掘調査により全貌が明らかとなった杉崎廃寺(すぎさきはいじ)など残りが良い遺跡があります。また、飛騨国荒城郡衙(あらきぐんが)の可能性が高い上町(かんまち)遺跡では、大型の掘立柱建物跡(ほったてばしらたてものあと)が見つかっています。
平安時代になると遺跡数が減ります。残念ながら人々の生活の様子はよく分かっていません。