上古
在距今20多万年的旧石器时代早期，陇东地区的华池、泾川县就有人类活动。到旧石器时代中期，甘肃人类活动分布地域从陇东扩展到陇右。新石器时代先民的足迹遍及各地，距今约8000—7000年的大地湾文化是中华文明悠久、博大和先进的典型代表。[73]
居于泾河、渭河流域尚处于氏族部落阶段的周朝的祖先周部落，改善耕作，开拓了中国最早的农业。周文王灭商以前，战败了西戎混夷，把境域扩展到密。这一时期，甘肃境内有羌方、共、密等方国部落。[62]
西周时，秦人的祖先在甘肃省境东部，即天水地区定居下来，开始了由游牧经济向农业经济的缓慢过渡，而游牧生活仍占居主要的地位。他们本以游牧、狩猎为经济生活的主要内容，善于养马。首领非子被周孝王召至汧渭之间负责给周王室养马，使马有了很大的发展。周孝王后来封秦的祖先为“附庸”，“邑之秦”，在秦亭筑城建邑，始有立足之地。[62]
春秋
甘肃省境属秦国和西戎。秦武公时，由于中央集权的加强，势力迅速扩展，先后征服了甘肃地区的戎族。秦武公十年（前688年）秦国在己被征服的邽戎、冀戎地区，设邽县、冀县。这是甘肃历史上建立最早的两个县。[62]
战国
秦国的疆域已达今甘肃的东南部。前320年秦派兵伐义渠，攻郁郅，前314年再次伐义渠，得25城。至秦昭王时，义渠等戎终为秦所并，以其地设郡置县，加强统治。
秦昭王二十七年（前280年），设置陇西郡。
秦昭王35年（前272年），再建立北地郡。[62]