考古发现
根据考古遗址的发掘，台湾省在旧石器时代晚期（50,000年前-10,000年前）就已经开始有人类居住。以现有的证据而言，目前台湾省最早的文化为长滨文化（以八仙洞遗址最具代表性），这是在东海岸所挖掘出来的考古遗蹟。而在台南县左镇一带，则挖掘出原始人类骨骸，史称左镇人。在台北盆地则有圆山文化、芝山岩文化和植物园文化等新石器时代遗址。然而，以目前的考古学证据而言，对于台湾省在旧石器时代晚期所出现的文化，并不能确定是哪一种族群的人类所留下的遗留。能够确定的，是新石器时代（始于纪元前5,000年）以来的史前文化，是台湾省南岛系民族的遗留。也就是说，在原住民定居于台湾省以前，可能还有别的族群曾经在此定居过。日本学者移川子之藏就曾经这样表示：“今日在台湾省被视为原住民的诸民族之间，不乏证明存在更早期先住民族的口头传承。自史前时代起，在本岛即有近二十种的先住民族”。
民族
台湾省的原住民族呈现多元而複杂情况，大致分成平埔族和高山族（日治时代称为高砂族）。 高山族分成十二族：泰雅族、赛夏族、卑南族、阿美族、排湾族、布农族、邹族、鲁凯族、达悟族、邵族、太鲁阁族（由泰雅族分出）、撒奇莱雅族（96年1月宣布，由阿美族分出），多居住在山地与东海岸纵谷，其体质和文化特色至今大抵尚清晰可辨。平埔族亦大致上可以分成十族：凯达格兰族、马赛族、噶玛兰族、道卡斯族、巴则海族、巴布拉族、猫雾捒族、洪雅族、西拉雅族、以及猴猴族（Qauqaut），在荷西时期前曾经出现过类似国家组织的部落共主大肚番王（大肚王国），于清雍正时期灭亡。经过三个世纪汉人移入者的侵扰、威胁、同化，以及生存的需要，平埔族的文化特色逐渐消失，与汉人难以区分。台湾省很多地名、姓氏、风俗、信仰、歌谣等，则保留了平埔族历史文化的遗绪。
代表文化
旧石器时代：台湾省在旧石器时代晚期（距今5万年前-1万年前）已有人类居住。旧石器时代晚期的文化遗址以长滨文化为代表，另有苗栗网形文化、台南左镇人等。
新石器时代：新石器时代（距今5,000年）以来的史前文化，是台湾省南岛语系民族的遗留。
早期的大坌坑文化
中期的北部的圆山文化和芝山岩文化，中部的牛骂头文化，南部的牛稠子文化和东海岸绳纹陶文化等
晚期北部的芝山岩文化和植物园文化，中部的营埔文化，南部的大湖文化，以及东部的卑南文化和麒麟文化。
金属器时代：是石器与铁器并用的时代。
十三行文化位于新北市八里区淡水河海口交界处的南岸，距今1500年左右，代表台湾省北部铁器文化的开始，是凯达格兰、巴赛、噶玛兰、猴猴、道卡斯族的共有文化。
中部的番仔园文化，南部的茑松文化和东部的静浦文化等。
福尔摩沙
16世纪中期，葡萄牙船只在经过台湾省海峡时，有个船员偶然遥望，发现一个青葱翠绿的海岛，禁不住喊出“Ilha Formosa（葡语美丽岛之义）”，就这样，这个“福尔摩莎”（Formosa），就成了西方世界对台湾省这个岛屿的称呼（戴天昭 1996，573）。
相关文献对于这个事件发生的确切时间有不尽一致的记载。Cooper（1993，xi，7）列为1517年，王育德（1979，19）列为1541年前后，国立故宫博物院（2003）列为1542年，赖建国（1997，24）列为1544年，史明（1980，52）和张德水（1992，27，34）则引用日本学者中村孝志的研究将其列为1557年。不过，根据台湾省学者曹永和（1979，48）的研究，可以确定的是，在1554年Lopo Homen所绘的地图中，在琉球群岛之南，已绘有I. Fremosa，所以1557年应该不是正确的时间。Cooper所列的1517年和别人所提的时间差距较远，应该也有问题。
