Доисторический период. Нижний и средний палеолит
Древнейшие следы присутствия гоминид на территории будущей Бельгии обнаружены на холме Алламбе[nl], в окрестностях горы Сен-Пьер (Синт-Питерсберг)[fr] в провинции Льеж, и датируются примерно 800 тыс. л. н. Позднее, около 400 тыс. лет назад, гоминиды обосновались на берегах реки Маас.
В период 250—43 тыс. лет до н. э. территорию Бельгии населяли неандертальцы, в основном на территории провинций Льеж (в Анжи́) и Намюр (пещера Спи). Первый череп неандертальца был найден в гроте Энгис[fr] в 1829 году (Engis 2[en])[1]. В 1866 году бельгийский археолог Э. Дюпон нашёл в пещере Ла-Нолет фрагмент нижней челюсти неандертальца вместе с останками животных ледниковой эпохи[2]. Возрастом ок. 75—70 тыс. л. н. датируется уровень 4А пещеры Складина (Склайн)[en] на реке Мёз[3]. Останки девочки-неандертальца 8 лет датируются возрастом 100 тысяч лет[4][5]. Черепа неандертальцев, живших в холодной тундростепи в пещере Спи 42 тыс. л. н.[6] и кости из пещеры Гойе[fr], свидетельствуют о каннибализме у неандертальцев[7][8]. В пещере Trou Al’Wesse (коммуна Модав, провинция Льеж), из осадочных отложений, где не сохранилось самих костей неандертальцев, генетики выделили неандертальскую мтДНК[9]. В ДНК неандертальца из Гойе не найдено примеси генов кроманьонцев[10][11]. Также ДНК была секвенирована из верхнечелюстной кости неандертальской девочки, жившей около 120 000 лет назад, в пещере Складина, найденной в 1993 году[12]. Ядерные геномы ранних неандертальцев из германской пещеры Холенштайн-Штадель и из бельгийской пещеры Складина (120 тыс. л. н.) более тесно связаны с геномами последних неандертальцев, которые жили в Западной Европе на 80 тыс. лет позже, чем с геномами их современников-неандертальцев, живших тогда в Сибири[13].
Митохондриальную ДНК неандертальца из грота Фондс-де-Форе[fr] в муниципалитете Троо́ удалось секвенировать со 135-кратным покрытием. Этот геном отличается только одной парой оснований (bp) от митохондриальных геномов поздних неандертальцев Goyet Q57-1 из пещеры Гойе, Feldhofer 1 (Neanderthal 1) из германского грота Фельдхофер[en] и Vindija 33.25 из хорватской пещеры Виндия. Популяция неандертальцев исчезла из бельгийских пещер Spy, Engis и Fonds-de-Forêt в период с 44 200 до 40 600 лет до н. э. (с вероятностью 95,4%)[14].
Верхний палеолит
Около 43 000 лет до н. э. неандертальцы исчезают, вытесненные кроманьонцами[источник не указан 113 дней].
В пещере Гойе[fr] в коммуне Жев был найден череп волка или, предположительно[15], домашней «палеолитической»[en] собаки возрастом 31,7—36,5 тыс. лет[16][17][18][19][20][21].
У образца GoyetQ116-1 (ориньякская культура) из пещеры Гойе (ок. 35 тыс. л. н.) была обнаружена Y-хромосомная гаплогруппа C1a и митохондриальная гаплогруппа M[22]. У GoyetQ116-1 с высокой вероятностью цвет глаз был карим (>0,99) и с высокой вероятностью были тёмные волосы (0,60—0,99). Он имел только темнокожие аллели в позиции rs16891982[23].
У обитателей пещеры Гойе, живших ок. 30 тыс. л. н. (граветт), были определены митохондриальные гаплогруппы pre-U2e, U5, U8a и M[24]. Новые мтДНК и ядерные данные от четырёх граветтских образцов показали, что они принадлежат к митохондриальным гаплогруппам U2 и U5, а их ядерные геномы предоставляют дополнительные доказательства генетического сходства между граветтскими родственными группами по всей Европе — от современных регионов Чехии до Бельгии и Южной Италии[25]. GoyetQ116-1 происходит от другой более ранней ветви европейской популяции, чем кластер Вестонице (Věstonice Cluster). Население, представленное GoyetQ116-1, не исчезло, так как его потомки снова получили широкое распространение после ~19 000 л. н. в кластере Эль-Мирон (El Mirón Cluster), обнаруженном в Иберии[22].
Последнее оледенение продолжалось примерно до 10 000 г. до н. э., и в то время уровень моря был существенно ниже, чем в настоящее время, поэтому существовала сухопутная связь между Бельгией и современной Англией (см. Доггерленд), которая, однако, в основном была непригодной для обитания.