Z terenu Tarnobrzega pochodzą pojedyncze znaleziska krzemienne, które są świadkami przebywania na tym obszarze kultury świderskiej. Ludność ta w okresie schyłkowego paleolitu, czyli w końcowej fazie starszej epoki kamienia eksplorowała tereny plejstoceńskiej tundry w poszukiwaniu pożywienia. Najprawdopodobniej pojawiali się tu podążając za przemieszczającymi się sezonowo reniferami – głównym obiektem polowań. Archeolodzy odkryli ślady obozowisk świderskich łowców w okolicznych miejscowościach. Ocieplenie się klimatu, nazywane holocenem, spowodowało odejście reniferów na północ, a wraz z nimi odeszła społeczność kultury świderskiej. Na ich miejsce przybyła ludność mezolityczna. Znanych jest zaledwie kilka znalezisk krzemiennych oraz jedno obozowisko z terenu tarnobrzeskiego osiedla – Sobowa. Znaleziska te wiążą się z kulturą komornicką oraz młodszą, janisławską. Społeczność ta opierała swoją gospodarkę głównie na zbieractwie, rybołówstwie i polowaniu- głównie w lasach. Od około 7 tys. lat temu na obszar miasta zaczęły przybywać społeczności neolityczne, które przyniosły ze sobą znajomość hodowli zwierząt, rolnictwa oraz produkcji ceramiki. Ze stanowiska Tarnobrzeg-Borów 1 znany jest ślad pobytu przedstawicieli kultury ceramiki wstęgowej rytej. Bardziej trwałe osadnictwo w rejonie Tarnobrzega wiąże się z przybyciem kultury pucharów lejkowatych (3700–1900 p.n.e). Nazwa pochodzi od charakterystycznej formy ceramiki z brzuścem baniastym i szeroko rozchylonym kołnierzem, przypominającym swym kształtem właśnie lejek. Ludność tej kultury wyróżnia również chowanie zmarłych w megalitycznych grobowcach, jednak z okolic Tarnobrzega nie jest znane na ten moment żadne cmentarzysko, podobnie jak żadnej innej kultury neolitycznej. Za to znane z badań archeologicznych osady i ślady osadnictwa pochodzą z tarnobrzeskiego śródmieścia, Sobowa, Wielowsi, Mokrzyszowa, i Machowa. Kolejna chronologicznie kultura amfor kulistych pozostawiła po sobie tylko nieliczne ślady w formie charakterystycznych dla siebie wyrobów krzemiennych. Archeolodzy interpretują je jako świadectwo krótkiego pobytu niewielkich grup przedstawicieli tej kultury. Badacze podejrzewają również ślady bywającej na terenie Tarnowa w kolejnych wiekach (2500/2400- 1800 lat p.n.e) kultury ceramiki sznurowej świadczą raczej o okazyjnej penetracji tego obszaru niż trwałym osadnictwie. Ludność ta z resztą charakteryzowała się właśnie życiem koczowniczych lub półkoczowniczych pasterzy. Dodatkowym wyróżnikiem było zdobienie ceramiki odciskami sznura – skąd nazwa. Z terenów miasta znane są m. in. charakterystyczne kamienne toporki i krzemienne siekierki oraz tzw. grociki sercowate a na Sobowie w czasie wykopalisk została odkryta nawet niewielka osada.