Orkneyøernes forhistorie betegner den periode i Orkneyøernes historie, som begynder med menneskelig bosættelse. Selvom der findes nogle protohistoriske optegnelser om Orkneyøerne, skrevet under de romerske invasioner af Skotland, defineres ”forhistorie” i det nordlige Skotland som perioden frem til begyndelsen af Skotlands tidlige historiske periode (omkring år 600 e.v.t.). Øernes historie før menneskelig bosættelse er en del af Skotlands geologi.
Der findes talrige betydningsfulde forhistoriske levn på Orkneyøerne, især fra neolitikum. Fire af disse udgør i dag et UNESCO-verdensarvsområde. Der er mange grunde til denne rige arkæologiske arv. Sandstensundergrunden giver letbearbejdeligt stenmateriale, og de vindblæste sandlag har bidraget til at bevare flere af stederne.Wickham-Jones (2007) p. 25. Den relativt lave grad af industrialisering og den begrænsede brug af pløjning har også hjulpet med at bevare disse oldtidsmonumenter. Hertil kommer, at lokal tradition antyder både frygt og ærbødighed over for disse gamle strukturer (måske nedarvet fra nordboernes tid), og disse holdninger kan have bidraget til at forhindre menneskelig indgriben i deres strukturelle integritet.Moffat (2005) pp. 96–97.Hedges (1984) pp. 11–13, som anslår, at det totale antal arkæologiske steder på Orkney er “omkring 10.000”, dvs. omtrent 10 pr. km2.
Forhistorien opdeles traditionelt i en række kortere perioder, men at skelne mellem disse forskellige arkæologiske perioder er en kompleks opgave – deres grænser er usikre, og overgangen mellem dem er gradvis. Flere af lokaliteterne strækker sig over lange tidsrum, og særligt sondringen mellem neolitikum og de senere perioder er ikke skarp. Generelt varede paleolitikum indtil isens tilbagetrækning, mesolitikum indtil indførelsen af landbrug, og neolitikum indtil metalbearbejdning begyndte.Moffat (2005) p. 147. Neolitikums usædvanlige rigdom af strukturer står i kontrast til levnene fra tidligere perioder, hvor beviserne for menneskelig tilstedeværelse er sparsomme eller manglende – og den står også i kontrast til de efterfølgende levn fra bronzealderen, hvor bevismaterialet er forholdsvis fattigt. Den følgende jernalder medførte dog en tilbagevenden til monumentalt byggeri, især opførelsen af broch-tårne.
Formelle udgravninger blev første gang registreret i slutningen af 1700-tallet. Over tid udviklede undersøgernes forståelse af de afslørede strukturer sig – fra næsten ren folklore i begyndelsen til moderne arkæologisk videnskab i dag.
De lokaliteter, der omtales i denne artikel, findes på hovedøen Mainland med mindre andet er angivet.
Palæolitikum Indtil nu er der ikke fundet spor i Skotland af hverken neandertalere eller Homo sapiens under pleistocæne mellemistider. De første tegn på menneskelig tilstedeværelse stammer fra tiden efter isens tilbagetrækning i det 11. årtusinde f.v.t. og begyndelsen af den nuværende flandrianske mellemistid. Siden den tid er Orkneys landskab blevet ændret af både menneskelige og naturlige kræfter.Edwards, Kevin J and Ralston, Ian B.M. "Environment and People in Prehistoric and Early Historical Times: Preliminary Considerations" in Edwards & Ralston (2003) p. 1.
Dengang var havniveauet lavere end i dag på grund af de store ismasser, der stadig fandtes. Som følge heraf var det område, der i dag er øen Storbritannien, forbundet med det europæiske fastland. Det er derfor muligt, at Orkneyøerne også var forbundet med fastlandet. En stor del af Nordsøens bassin var tørt land indtil efter 4000 f.v.t., hvilket ville have gjort rejser til det nordlige Skotland relativt let for tidlige bosættere. Den efterfølgende stigning i havniveau kombineret med den isostasiske landhævning gør det til en kompleks opgave at estimere de post-glaciale kystlinjer.Murray (1973) p. 69.Moffat (2005) pp. 46–50.Wickham-Jones (1994) p. 74 states that mesolithic travellers would have encountered a stretch of water when voyaging from mainland Scotland to Orkney.Brown, John Flett "Geology and Landscape" in Omand (2003) p. 13.
Mesolitikum Det meget begrænsede arkæologiske materiale fra denne periode giver kun sparsomme beviser for mesolitisk liv – både på Orkneyøerne og i Skotland nord for Inverness generelt. Lokaliteter med flintafslag ved Seatter, South Ettit, Wideford Hill, Valdigar og Loch of Stenness har frembragt små polerede stenredskaber og afslag. En forkullet hasselnøddeskal, fundet under udgravningerne ved Longhowe i Tankerness i 2007, er blevet dateret til 6820–6660 f.v.t."Hazelnut shell pushes back date of Orcadian site" (3 November 2007) Stone Pages Archaeo News. Retrieved 6 September 2009. Der er dog ingen beviser, der antyder, om disse lokaliteter var helårsbesatte, og der er endnu ikke fundet mesolitiske gravpladser noget sted i Skotland.Wickham-Jones (1994) pp. 62–63, 74.Noble (1996) p. 173.Finlayson, Bill and Edwards, Kevin J. "The Mesolithic" in Edwards & Ralston (2003) pp. 122–23.
Et nyligt udgravet sted på Stronsay har frembragt tusind stykker flint og hvad der muligvis er tegn på en midlertidig lejr. Med en foreløbig datering til 7000 f.v.t. eller ældre kan det vise sig at være den ældste bosættelsesplads, der hidtil er fundet på Orkneyøerne.Towrie, Sigurd (20 March 2008) "New Contender for Orkney's Oldest settlement Site" Orkneyjar. Retrieved 16 September 2008.
Omkring 6000 f.v.t. udløste Storeggaskredet ud for Norges kyst en tsunami, der nåede op til 25 m over normalt højvande visse steder. Spor efter omfattende kystoversvømmelser fra en bølge på 8 m er fundet så langt sydpå som Fife, og påvirkningen på de kystboende mesolitiske samfund på Orkneyøerne må have været betragtelig.Wickham-Jones (1994) pp. 59–60, 74."The Storegga Submarine Slides" . Fettes.com. Retrieved 5 February 2008.Smith, David "Tsunami hazards" . Fettes.com. Retrieved 5 February 2007.
Neolitikum thumb|Mure ved Knap of Howar med udsigt over havet.
Samlingen af monumentale neolitisk strukturer på Orkneyøerne er uden sidestykke i Storbritannien, og Mainland udgør et helt landskab af elementer fra denne periode. I denne tid opstod komplekse nye samfund, der var et radikalt brud med de tidligere jæger-samlere, og som var i stand til at skabe betydelige konstruktioner. Neolitikum i Skotland varede fra cirka 4000 til 2200 f.v.t., og Orkneyøerne som helhed har næsten 3.000 identificerede neolitisk lokaliteter. Britiske arkæologer har ofte tolket denne epoke som havende to særlige faser: det tidlige neolitikum domineret af regionale stilarter inden for keramik og arkitektur, efterfulgt af et forholdsvis brat skift til det sene neolitikum, kendetegnet ved nye traditioner overalt på De Britiske Øer, der omfatter strukturer i større skala. I den orkadiske sammenhæng er der klare udviklinger gennem neolitikum, men ændringerne er gradvise og bygger typisk på tidligere idéer snarere end at danne to klart adskilte perioder."Death and re-birth" Scotland.org. Retrieved 30 August 2008."Scotland: 4000-2200 BC Neolithic" worldtimelines.org.uk Retrieved 23 August 2008.Noble (2006) pp. 128-31.
De store neolitisk monumenter på Orkneyøerne blev opført næsten et årtusinde før sarsen-stenene (forkislet sandsten) ved Stonehenge blev rejst.Stonehenge blev rejst omkring 2300 f.v.t (se "Stonehenge – Forever a mystery" English Heritage. Retrieved 27 September 2008). Standing Stones of Stenness på Orkneyøerne er rejst i 3000 årtusinde f.v., muligvis allerede omkring 3400 (se "Stones of Stenness Circle and Henge" Historic Scotland. Retrieved 27 September 2008). Tidligere mente man, at denne kulturelle blomstring i det væsentlige lå i periferien, og at dens oprindelse skulle findes sydpå på det britiske fastland. Nyere fund viser imidlertid, at Orkneyøerne var udgangspunktet for meget af den megalitiske kultur, inklusive arkitektur- og keramikstile, der langt senere udviklede sig i de sydlige dele af De Britiske Øer.Cookson, Clive (10 January 2014) "Science: Orkney – hot spot of the Stone Age". Financial Times. London. Retrieved 18 January 2014.
Tidlige boliger og kammergrave thumb|Indvendigt i Knap of Howar.
Den neolitisk gård Knap of Howar er sandsynligvis det ældst bevarede hus i Nordeuropa. Beliggende på øen Papa Westray (der i det tidlige neolitikum kan have været forenet med det nærliggende Westray), består gården af to tilstødende, afrundet rektangulære, bygninger med tykke vægge ogd lave døråbninger forbundet af en passage. Denne struktur var beboet i 900 år fra 3700 f.v.t., men var tydeligvis opført på stedet for en endnu ældre bosættelse. Stumper af Unstan ware-keramik blev fundet på stedet, der først blev opdaget i 1920’erne, da denne del af kystlinjen blev blotlagt af storme og tidevand.Wickham-Jones (2007) p. 40.Armit (2006) pp. 31–33."The Knap of Howar" Orkney Archaeological Trust. Retrieved 27 August 2008.
Barnhouse Settlement er en klynge på mindst femten bygninger, herunder én, der muligvis blev brugt til fælles forsamlinger, beboet mellem 3200 og 2950 f.v.t. Husenes design, der var bygget over jordniveau, omfatter et centralt ildsted, indbyggede senge og stenhvælvede ”kommoder”. Et netværk af stenlægte dræn fører til en fælles grøft."The Barnhouse Neolithic Settlement" . Orkneyjar. Retrieved 16 September 2007.Wickham-Jones (2007) pp. 25, 39.Armit (2006) pp. 38–40. Keramik af typen grooved ware, flint og stenredskaber er blevet fundet, såvel som tre flager af begsten, som menes at stamme fra Isle of Arran.Scottish Archaeological Research Framework (ScARF) 2020. Case Study: Grooved ware at Barnhouse, Orkney. Accessed April 2022.
thumb|left|Hus 3 i Barnhouse Settlement med Loch of Harray i baggrunden.
Skara Brae består af ti sammenbyggede huse og er Nordeuropas mest komplette neolitisk landsby. Den var beboet mellem 3100–2500 f.v.t. og ligner husene dem i Barnhouse, men de er forbundet af fælles gange og bygget ind i en stor mødding med aske, knogler, skaller, sten og organisk affald. Kun tagene, der sandsynligvis var understøttet af træ eller hvalben, ville have været synlige udefra. I alle tilfælde var sten”kommoderne” placeret, så de dominerede synsfeltet, når man kom ind i huset gennem de lave døre, og der er udskæringer af ukendt betydning på nogle af stenene i husene og gangene. En række knogleperler, nåle og vedhæng samt fire udskårne stenkugler blev også fundet på stedet, der først kom for dagen, efter at en storm vinteren 1850 rev græstørven af en dækkende sandklit. De eksisterende ruiner stammer hovedsageligt fra en sekundær byggefase, mens fundamenterne fra den første fase i høj grad er skjult.Clarke (2000) pp. 1, 11–15, 23."The Heart of Neolithic Orkney" . Historic Scotland. Retrieved 5 September 2007. Der findes to hovedtyper af kammergraven på øerne: Orkney-/Cromarty-typen med et gravkammer, der nås gennem en lav passage og som normalt er opdelt i “båse” af stående stenplader, og Maeshowe typen (se nedenfor), som er en senere udvikling med et korsformet anlæg og en lang passage.Noble (2006) pp. 103, 115, 118.There are a variety of sub-types including "Bookan", "Tri-partite" and "Hybrid". See Hedges (1984) pp. 80–92.