巨石阵建成之前

2000年时，从空中往下看可以发现，巨石阵是一片巨大的长方形工程，占地1.7英里长。
周边地区发现的最早的结构是4或5个坑，其中3个在中石器时期，也即公元前8500年到公元前7000年时似乎曾立过图腾柱。不过，我们并不清楚这些柱子是否和后来的巨石阵有联系。

那时，南部英格兰大部分地区还由森林覆盖，而巨石阵所在的低地却是一片开阔的空地。有可能这就是为什么这里变成了新石器时代早期遗址所在地。

这片遗址最早可追溯至公元前3500年左右，包括Robin Hood’s Ball，也即一片筑路圈地的地区，2块纪念碑或者说长方形的建筑以及一些古坟。这片遗址的出现很有可能影响了后来巨石阵的选址。

最早期的遗址

脚踵石以及北冢等特色建筑，很有可能是巨石阵的早期组成部分之一，不过，大家熟知的最早期遗址建筑，却是公元前3000年左右所挖的一道环形旱沟。它直径大约100米，有两个入口。这是巨石阵的雏形。
在环形旱沟里面有些木材结构和56个凹坑，这些坑被称为“奥布里凹坑”。关于这些凹坑里究竟立的是什么一直纷争不断：很多年来大家一直认同，这些坑里就是立了些木质柱子，但最近，很多人认为这里面有些坑是用来放石柱的。

在奥布里坑里面及周围，还有在沟渠里，埋有人类骨灰残骸。迄今发现有64具残骸，也许在巨石阵里曾埋葬有150多人，这也使得巨石阵成为不列颠群岛上最大的新石器墓葬地。

巨石的建立

公元前2500年左右，巨石在这片遗址的中心地带建立了。巨石阵使用了两种不同的石头：大的砂岩和小一点的“蓝砂岩”。砂岩立成两个同心圆的形状–一个马蹄形内圆和一个外圆，而蓝砂岩立于两圆之间成弧形。

也许在遗址中心立起石头的同时，入口处的砂岩也建立起来了，还包括外围的4块“基石”。

大概在200或300年后，蓝砂岩被重新放置，形成了圆形（随后又重新被放置成马蹄形）。同时期建立的还有连接巨石阵和艾文河的小道。

巨石阵史前的最后一项工程是在巨石边挖的两个圆坑，也被称为“Y”和“Z”坑。根据放射性碳定年法，这两个坑大约在公元前1800年至公元前1500年左右挖成，它们是掘来放置巨石的，但工程却未能完成。

巨石阵建成后

巨石阵竖立巨石的时期正好是史前历史发生巨变之时，在当时，新的宽口陶器、金属加工以及随葬品等文化传入了这块大陆。从公元前2400年左右开始，出现了布置良好的墓穴，比如在附近发现的“阿姆斯伯利弓箭手”之墓，陪葬品有青铜和黄金等贵重物品。

在铜器时期早期，一个圆形墓穴在巨石阵附近建成，这也是英国最受关注的墓穴之一。许多墓群的选址都是精心挑选，建立在从巨石阵可以看得见的小山顶上，例如King Barrow Ridge墓群和 Normanton Down墓群。

在巨石阵里的4块砂岩上，刻有数百个斧头样式以及一些匕首样式的雕刻。这些斧头看上去是公元前1750至公元前1500年左右出现的Arreton Down式斧头。也许这些斧头是铜器时代权利或者地位的象征，抑或是与附近的圆形墓葬群有关。

后续历史

14世纪中期的一份手稿显示是宫廷巫师梅林建造的巨石阵。蒙默思的杰弗里在其著作《英国国王历史》一书中阐释了这一想法，而直至16世纪前，这一想法也一直为大众所接受。

从铜器时代中期开始，公众就很少建造如巨石阵等有纪念意义的建筑了。
铁器时代，也即公元前700年左右，在巨石阵东面1英里处，建造了一个大型土方俯视着艾文河，后来被称为“ 维斯帕西安的营地”。由于在巨石阵还发现了许多罗马物件，因而在罗马时期（公元43年开始）似乎有不少人前来参观。近来发掘出的不少古迹更增加了这种可能性，巨石阵也许是罗马帝国统治时期英国人民进行宗教仪式的重要地方。

位于艾文河后一个交叉点位置的小镇，埃姆斯伯里，似乎是在公元6世纪时建立。撒克逊时期，一位被砍头的男性，也许是罪犯，被葬在巨石阵。从这时起，养羊业成为巨石阵所在开阔地的主导产业。留存最早的关于巨石阵的纸质记录大约是在中世纪时出现。从14世纪开始，就出现了越来越多关于巨石阵的画作。