İç Anadolu yaylasında 980 metre yükseklikteki verimli Aksaray Ovası, Melendiz Çayı'nın suladığı volkanik yapılı bir arazide uzanır. Ova Melendiz, Büyük ve Küçük Hasandağı dizileri tarafından çevrilmiştir.

Hasandağı’nın zaman zaman püskürtmeleri sonucu bazalt, andezit ve özellikle tüf gibi kayalar yörenin doğal görünümüne büyüleyici bir nitelik kazandırdığı gibi eski kültürlerin yaşamlarında da önemli birer yapı taşıdır. Bütün bölgeyi kaplayan arazide oluşan peri bacaları, kayalar içindeki mağaralar, iskan kovukları Melendiz’in Kozdağı kanyonlarında kayalara oyulmuş kiliseler bunun birer kanıtıdır.

İnsanların Aksaray yöresinde Paleolitik Çağdan yaklaşık yüz bin yıl önce de yaşamış oldukları düşünülmektedir. Bu duruma kanıt, Güzelyurt çevresinden toplanan “Mousterien” ve ”Aurignacien” karakterde yontma taştan obsidyen aletlerdir.

Buzul Çağının sert iklim koşullarında yaşamak zorunda kalan bu insanlara, bölgenin doğal kaya kovuklarının elverişli birer barınak teşkil etmiş olduğu da düşünülmektedir. Buzul Çağının sonlarında Aksaray çevresinin önemli bir kısmının büyük bir pulivial (yağmur) gölle kaplanmış olduğu bilinmektedir. On iki bin yıl öncesinde başlayan iklim değişiklikleri İç Anadolu yağmur göllerinin kurumasına yol açmış Aksaray Ovası'nın oluşması da bu dönemde başlamıştır.

Holosen başlarında, yaklaşık günümüzden 10 bin, MÖ 8 bin yıllarında insan topluluklarının ilk kez bir yere sürekli olarak yerleşip ilk köyleri kurdukları, ilk kez tarıma başladıkları, ilk olarak hayvanları evcilleştirmeyi başardıkları insanlık tarihinde son derece önemli bir dönemdir. Neolitik Çağ kültürleri başlıca iki ana evreye ayrılmaktadır. Bunlar “Akeramik Neolitik" (Çanak Çömleksiz Neolitik) ve “Keramik Neolitik” (Çanak Çömlekli Neolitik) kültürler biçiminde tanımlanmaktadır. Aksaray'da Neolitik Çağ kültürlerine ait yerleşim yerlerini saptamak için en geniş kapsamlı araştırmalar 1964-65 yıllarında Ian Todd tarafından yapılmıştır. Daha sonra İstanbul Üniversitesi, Ankara Üniversitesi ve Japonya Orta Doğu Kültür Merkezi ekiplerince bu bölgede arkeolojik yüzey araştırmaları yapılmış ve gerek Çanak Çömleksiz Neolitik’e gerekse Çanak Çömlekli Neolitik’e ait çok sayıda höyük ve düz yerleşme yeri bulunmuştur. MÖ 7000-6000 yıllarında Neolitik devirde Anadolu medeniyetinin önemli merkezlerinden birisi olan Konya yakınlarındaki Çatalhöyük'te yapılan kazılarda Hasandağı’na dolayısıyla Aksaray’a ait vesikalara rastlanmaktadır. Burada Hasandağı’nın lav püskürttüğünü tasvir eden duvara çizilmiş bir duvar resmi bulunmuştur.

Aksaray'da Çanak Çömleksiz Neolitik kültürü temsil edebilecek yerler; Acıyer, Aşıklı Höyük, Çakılbaşı, Nenezi, Musular, Yellibelen Mevkii, Sırçan Tepe, İnin önü olarak gösterilebilir. Ayrıca aynı evreye ait çok sayıda obsidyen atölyesi (işliği) bulunmaktadır. Bu atölyelerde alet ve silah yapımında kullanılan obsidyen, kaynağından çıkarıldıktan sonra çoğu kez yarı işlenmiş ürün haline getirilmiştir. Bu yarı işlenmiş obsidyenlerin daha sonra değiş-tokuşa dayalı bir ticaret kapsamında yalnızca çevredeki yerleşmelere değil aynı zamanda çok uzak mesafelere, Ürdün’deki Eriha yerleşmesine kadar gönderilmiş olduğu bilinmektedir. İlimizde Çanak Çömleksiz Neolitik kültürün temsilcisi 1989 yılından bu yana kazılan Aşıklı Höyük’tür. 1996 yılında kazılmaya başlanan Musu'lar yerleşmesi, Aşıklı Çanak Çömleksiz Neolitik kültürünün son dönemini yansıtmaktadır. Aksaray'da Ihlara Vadi yerleşiminin bir uzantısı olan Aşıklı Höyük'te yapılan arkeolojik çalışmalar Kapadokya bölgesinin kerpiçten yapılmış ilk mahallelerini ortaya çıkarmıştır. Yerleşik yaşamın en güzel ve en karmaşık mimari örnekleri olan bu evlerin duvar ve tabanlarında sarı, pembe kil duvar sıvaları kullanılmıştır. Ölülerini evlerinin tabanlarına hocker tarzında yani dizleri karınlarına çekik olarak gömmüşlerdir.

Aşıklı Höyük'te araştırma yapan Prof. Ufuk Esin'e göre yerleşim yerindeki mahallelerin sıklığı, yapıların çokluğu Akeramik Neolitik evre için sanıldığından daha yoğun bir nüfusun varlığını göstermektedir. Höyükte ele geçen yüz bine yakın obsidiyenden yapılmış çeşitli aletlerin Anadolu'da benzerleri yoktur. Taştan çok iyi bir şekilde işlenmiş yassı baltalar, kemikten bızlar, keskiler, bakır, akik ve çeşitli taşlardan yapılmış süs eşyalarının yanı sıra az pişmiş kilden figürünler de ele geçmiştir. Aşıklı Höyük araştırmacıları, bu höyükte ele geçen bir iskelete dayanarak dünyada bilinen en eski beyin ameliyatının (trepanasyon) 20-25 yaşlarındaki bir kadına uygulandığını belirtmektedirler.