Batabat yaylağında, Qazma mağarasında, Naxçıvançay və Əlincəçay vadilərində, Ordubad rayonu ərazisindəki Kilit mağarasında, İlandağın Cənub ətəyində və digər abidələrdə daş dövrü mədəniyyətinin izləri aşkar olunmuşdur. Arxeoloji qazıntılar nəticəsində Qazma mağarasından, əsasən, çaxmaqdaşı və obsidiandan hazırlanmış Mustye dövrü əmək alətləri, ovlanmış heyvanların çapılıb doğranmış sümükləri aşkar olunmuşdur. I Kültəpə yaşayış yeri yaxınlığından Aşel mədəniyyəti dövründə hazırlanmış əl çapacağı qeydə alınmışdır.

Naxçıvan şəhərindən 8 km şimal-şərqdə, indiki Kültəpə və Sirab kəndlərinin ərazisində Neolit dövrü (e.ə. VII–VI minilliklər) yaşayış məskənləri yerləşir. Naxçıvanda Yeni Neolit abidələri Sədərək, Şorsu, Yeni yol və Uçan Ağılda aşkar olunmuşdur. Naxçıvanda Neolit mədəniyyəti əsasında mis metalın kəşf olunduğunu Eneolit dövrü mədəniyyəti (e.ə. VI–V minilliklər) inkişaf tapmışdır. I Kültəpənin ən qədim mədəni təbəqəsindən mis-mərgümüş qatışıqlı müxtəlif alətlər və bəzək nümunələri əldə edilmişdir. I Kültəpə yaşayış yerinin Eneolit təbəqəsinin alt qatlarında düzplanlı, orta qatda dairəvi və düzplanlı, son mərhələdə üst qatlarda isə yalnız düzplanlı tikinti qalıqlarına rast gəlinmişdir.

Eneolit dövrü oturaq əkinçi-maldar qəbilələr Naxçıvançay, Arpaçay vadilərində və digər ərazilərdə məskunlaşmışlar. Eneolit dövrü I Kültəpə, Ovçulartəpəsi, Damlama, Xələc yaşayış yerlərində və Sədərəkdə tədqiq edilmişdir. Bu dövrdə Naxçıvanda əsas təsərrüfat sahələri kimi əkinçilik və maldarlıq, eləcə də mütalişləmə, dulusçuluq, daşişləmə, toxuculuq və sair sənət sahələri inkişaf tapmışdı. Arxeoloji materiallar göstərir ki, bütün Eneolit dövrü ərzində Azərbaycan, eləcə də qədim Naxçıvan əhalisi ilə Mesopotamiya arasında əlaqələr olmuşdur.


Alban çarı Cavanşirin Naxçıvan şəhərindən tapılmış tunc heykəli. VII əsr[18] (Orijinalı Sankt-Peterburqda Ermitajda, kopyası isə Bakıda Azərbaycan Tarix Muzeyində saxlanılır.)
Tunc dövründə (e.ə. IV – II minilliklər) qədim Naxçıvan