
Doba kamenná v dnešním Lotyšsku trvá od konce doby ledové do roku 1800 př. n. l. a položila základy pro lidské osídlení v této oblasti. Když před 14 000–12 000 lety ustoupily ledovce, první lidští osadníci po stádech sobů přišli během pozdního paleolitu (asi před 12 000–11 000 lety). Důkazy o jejich přítomnosti, jako jsou nástroje ze swiderské kultury, byly nalezeny poblíž Salaspils, což naznačuje nomádský životní styl poblíž řek a břehů Baltského ledového jezera, přičemž pobřeží se pak rozprostírá dále do vnitrozemí.
Během mezolitu (9000–5400 př.nl), jak se klima oteplovalo, se komunity lovců a sběračů staly trvalejšími. Osady byly často v blízkosti řek a jezer, jako například 25 lokalit objevených kolem jezera Lubāns. Tito obyvatelé patřili ke kultuře Kunda a vyráběli nástroje z pazourku, parohu, kostí a dřeva, což odráželo rostoucí sofistikovanost ve výrobě nástrojů.
Období neolitu (5400–1800 př. n. l.) zaznamenalo významné kulturní změny. Skupiny raného neolitu začaly praktikovat chov zvířat, zemědělství a výrobu keramiky. Kolem roku 4100 př. n. l. se objevila kultura Narva s populacemi spojenými s finskými předky, možná předky Livonců. Později, kolem roku 2900 př. n. l., příchod kultury se šňůrovou keramikou znamenal osídlení baltských kmenů, předků Lotyšů, kteří od té doby nepřetržitě obývají region. Tento postupný přechod různými kulturami doby kamenné založil kulturní a demografické kořeny moderního Lotyšska.