Najwcześniejsze ślady osadnictwa ludzkiego w pobliżu Budapesztu pochodzą z epoki kamienia łupanego, około 100 do 40 tysięcy lat p.n.e. Podobnie jak inne obszary Europy, również i w tym regionie dominowała kultura neandertalska, utrzymująca się głównie ze zbieractwa i myślistwa. Resztki zwierzęcych kości i prymitywnych narzędzi do obróbki pożywienia odnaleziono między innymi w Érd, natomiast w kamiennej ścianie w Farkasrét (prawdopodobnie jednym z najwcześniejszych kamieniołomów na Węgrzech), nieopodal ulicy Denevér, zachowały się charakterystyczne wgłębienia wydrążone przez neandertalczyków około 40.000 lat p.n.e.

Wysokich zdolności adaptacyjnych oraz umiejętności myślenia abstrakcyjnego dowodzą znaleziska z jaskini Remete-Felső, obszaru współczesnego miasta Tata oraz groty Jankovich w górach Gerecse. Neandertalczycy chowali swych zmarłych w sposób rytualny, wyposażając groby w narzędzia i żywność, co interpretowane jest jako dowód wiary w życie po śmierci. Z dużym prawdopodobieństwem z tego właśnie okresu pochodzą malowidła w kamieniołomie Lovas.

Około 36-38 tys. lat p.n.e. tereny zamieszkane przez kultury neandertalskie zajmować zaczęły pierwsze grupy homo sapiens. Oba gatunki zasiedlały Europę przez kolejne 10 tys. lat, aż pierwotni mieszkańcy kontynentu powoli zaniknęli. Do dziś nie istnieje przekonująca i jednoznaczna teoria, która uzasadniałaby wyginięcie neandertalczyków, lecz przypuszczalnie człowiek współczesny okazał się być lepiej zorganizowany, bardziej pomysłowy, a co najważniejsze - posiadł umiejętność komunikowania się werbalnego, co ostatecznie przesądziło o jego sukcesie. Lepszej jakości narzędzia umożliwiły precyzyjniejszą obróbkę materiałów, a umiejętność produkcji wyrobów kościanych (a tym różnego rodzaju haczyków i ostrzy) przyczyniła się choćby do tak prozaicznej rzeczy, jak poszerzenie dostępnego menu o ptaki i ryby, co wpływało na ogólną kondycję wszystkich członków grupy. Narzędzia używane przez pierwszych homo sapiens odnaleziono między innymi na wzgórzu Csillaghegy na ulicy Hegyalja oraz przy placu Corvin tér.

Pierwsze stałe osady w okolicach Budapesztu powstały w późnej epoce kamienia łupanego. Stworzyły je ludy przybyłe z południa na teren środkowego Zadunaja, a prezentując wyższy stopień zaawansowania cywilizacyjnego stopniowo wymieszały się z pierwotnymi mieszkańcami terenów obecnej węgierskiej stolicy, tworząc zalążki osiadłych plemion. Rozwijające się umiejętności hodowli zwierząt i prowadzenia stałej uprawy ziemi poprawiły warunki socjalno-bytowe na tyle, że bardzo szybko nastąpiła prawdziwa eksplozja demograficzna, a młode populacje zasiedlały coraz to większe obszary dzisiejszego państwa Madziarów. Budzińskie wzgórza, wznoszące się w pobliżu Dunaju, porośnięte gęstym i obfitującym w dziką zwierzynę lasem oraz poprzecinane licznymi strumieniami, tworzyły idealne miejsce do życia dla ludów pierwotnych.

Najstarszym znanym osiedlem ludzkim na terenie Budapesztu była osada znajdująca się na wysokości ulicy Aranyhegy w Óbudzie. W ciągu ostatniej dekady znacząco wzrosła również liczba neolitycznych artefaktów odnajdywanych w podmiejskim Törökbálint-Dulácska, gdzie na obszarze 5 km kwadratowych odnaleziono 6 chat datowanych na około 5 tys. lat p.n.e. Wszystkie posiadały charakterystyczny wydłużony kształt i przykryte potężnym dachem podzielone były na trzy izby: jedną służącą jako sypialnia, drugą wykorzystywaną do magazynowania żywności i trzecią, gdzie trzymano zwierzęta. Podobnej rangi znalezisko odnotowano również przy północnych obrzeżach stolicy, w Dunakeszi-Székes-Dűlő.

Nagłe ochłodzenie klimatu oraz zmiana warunków pogodowych, jakie nastąpiły około 5.000 lat p.n.e. odcisnęły poważne piętno na życiu ówczesnych społeczności. Dalsza uprawa ziemi okazała się dużo trudniejsza i mniej wydajna, przez co znacząco wzrosło znaczenie hodowli zwierząt. Jednocześnie dokonano ogromnego postępu w obróbce metali, a odkrycie metody produkcji narzędzi z miedzi, daleko trwalszych od kamiennych, oraz ozdób ze złota, zapoczątkowało prawdziwą rewolucję cywilizacyjną. Zmianom podległy wszelkie aspekty życia codziennego, szczególnie w zakresie kulturowym (sposób organizacji siedlisk ludzkich, celebracji obrzędów pogrzebowych, etc.), jednak do czasów współczesnych na terenie Węgier nie zachowały się szczególnie bogate zbiory archeologiczne z tego okresu. Wiadomo, że północną część kraju zamieszkiwał lud wywodzący się z kultury Ludanickiej (obecnie miasto w Słowenii), zaś w Budzie schronienia dostarczały ludziom liczne jaskinie i groty (gdzie indziej budowano zwykłe osady), jednak najbogatszym źródłem wiedzy o ówczesnej epoce pozostają stosunkowo rzadkie i niewielkie ślady nekropolii na obszarze Pesztu.

Mniej więcej w połowie epoki miedzi na teren niecki Karpackiej nadciągnęły ze środkowej Europy nowe plemiona, które osiedliły się również wzdłuż Dunaju w centralnej części obecnych Węgier. Nazwano je kulturą Furchenstich (z niem.) ze względu na charakterystyczną wytwarzaną prze nich ceramikę, zdobioną za pomocą motywów wykłuwanych ostrym narzędziem w glinie. Bardzo rzadkie pozostałości z tego okresu odnaleziono w sąsiedztwie wspomnianej już miejscowości Dunakeszi-Székes-Dűlő. Nieco więcej znalezisk odnotowano po kulturze Baden, zamieszkującej budzińskie wzniesienia i peszteńskie równiny około 3 tysięcy lat p.n.e. Ślady po ich pokojowej cywilizacji zachowały się między innymi na wyspie Csepel, w osadzie Káposztásmegyer, w rejonie ulic Andor, Zugló i Paskál w XI dzielnicy Budapesztu oraz na placu Corvin tér.