Le testimonianze più antiche, rinvenute nelle zone del monte della Madonna e del Venda, databili al Paleolitico, sono costituite da manufatti in selce. Importanti reperti ceramici sono quelli relativi al periodo del Neolitico (fine IV millennio a.C.), venuti alla luce in notevoli quantità presso Castelnuovo. Armi, utensili, oggetti d’ornamento e abbigliamento, risalenti all’Età del Bronzo (II millennio a.C.) e testimonianti la presenza di un villaggio palustre, sono stati ritrovati in prossimità del Lago della Costa, ad Arquà Tetrarca.
Al II secolo a.C. risale la presenza dei Romani che, iniziando la costruzione di una rete viaria, danno un forte impulso agli insediamenti abitativi. La via Annia, che si staccava a Legnago dalla Emilia per dirigersi ad Aquileia, passa per Monselice, uno dei comuni del territorio del Parco.
Durante il Medioevo, nei Colli, per la loro posizione dominante, si diffusero in gran numero di corti, pievi e fortificazioni.
All’inizio del XV secolo nel territorio, che entra nei domini della Serenissima, si inizia la costruzione di splendide dimore volute dalla nobiltà veneziana. Valsanzibio, Luvigliano e Valnogaredo conservano notevoli esempi della “civiltà delle ville“.