Pierwsze ślady człowieka odkryte na terenach Chełma i jego okolicach datuje się na okres schyłkowego paleolitu tj. 10 tys. lat p.n.e. Odkryte narzędzia krzemienne z tamtych czasów służyły do wykonywania codziennych prac oraz do polowań. Są to m.in.: drapacz służący do wyprawiania skór albo liściak - grot krzemienny używany do polowań.
Jednakże bardziej nasilone osadnictwo przypada na epokę neolitu  tj. 3500-1800 lat p.n.e., kiedy występowały tu ludy zaliczane do kultur rolniczych. Nieznane są ich nazwy, toteż dla odróżnienia używa się nazewnictwa pochodzącego od znalezisk danych kultur tj.: wołyńsko – lubelskiej ceramiki malowanej, pucharów lejkowatych, amfor kulistych oraz ceramiki sznurowej. Wykopaliska z tego okresu to narzędzia krzemienne, kawałki naczyń oraz groby budowane z wielkich płyt kamiennych.
W epoce brązu ziemię chełmską zamieszkiwały kultury trzciniecka, a następnie łużycka, która zasłynęła z prasłowiańskiego osiedla obronnego w innym regionie, chodzi mianowicie o Biskupin w Wielkopolsce. Na skutek najazdów Scytów następuje kres tej kultury, po czym nadchodzi czas istnienia kultury przeworskiej, znajdującej się pod wpływami rzymskimi, na co wskazują m.in. znalezione denary Antoniusa Piusa czy Trajana i Hadriana.