Η Αρχαία Αυστραλία (που ονομάζεται επίσης Προϊστορία της Αυστραλίας), καλύπτει το χρονικό διάστημα από τότε που οι πρώτοι άνθρωποι ήρθαν στην Αυστραλία μέχρι την άφιξη του Πρώτου Στόλου το 1788.

Τα αντικείμενα των ιθαγενών στο νησί Rottnest έχουν χρονολογηθεί από 6.500 έως περισσότερα από 30.000 χρόνια πριν. Ωστόσο, πιο πρόσφατα στοιχεία υποδηλώνουν ανθρώπινη κατοίκηση μέχρι ή και πριν από 50.000 χρόνια.

Κατά την περίοδο του Πλειστόκαινου, η στάθμη της θάλασσας ήταν πολύ χαμηλότερη από ό,τι σήμερα. Αυτό θα έκανε τη μετανάστευση από την Ασία στην Αυστραλία πολύ πιο εύκολη από ό,τι σήμερα. Ωστόσο, θα έπρεπε ακόμη να γίνουν αρκετά μεγάλα θαλάσσια περάσματα. Αυτές οι διασχίσεις θα περιλάμβαναν αποστάσεις 90-100 χιλιομέτρων ανοικτής θάλασσας. Δεν είναι γνωστό τι είδους βάρκα θα χρησιμοποιούνταν για αυτές τις διασχίσεις, αλλά πιθανώς ήταν μια σχεδία φτιαγμένη από μπαμπού. Αυτοί οι πρώτοι Αυστραλοί ήταν οι πρώτοι ταξιδιώτες στον ωκεανό.

Η χερσαία γέφυρα μεταξύ Αυστραλίας και Νέας Γουινέας μπλοκαρίστηκε από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας πριν από περίπου 8.000 χρόνια. Οι κάτοικοι της Αυστραλίας και της Νέας Γουινέας συνδέονται στενά μεταξύ τους με βάση το DNA. Τα στοιχεία DNA δείχνουν ότι οι Αβορίγινες της Αυστραλίας ανήκουν στους σύγχρονους ανθρώπους που εγκατέλειψαν την Αφρική πριν από 50.000 έως 70.000 χρόνια. Η έρευνα δείχνει ότι οι Αβορίγινες της Αυστραλίας ανήκαν σε μια ομάδα που εγκατέλειψε την Αφρική 24.000 χρόνια πριν από τις ομάδες που εγκαταστάθηκαν στην Ευρώπη και την Ασία. Αυτό τους καθιστά έναν από τους παλαιότερους αυτόχθονες λαούς εκτός της Αφρικής. Το DNA δείχνει επίσης ότι οι περισσότερες μεταναστεύσεις προς την Αυστραλία σταμάτησαν πριν από περίπου 50.000 χρόνια και οι άνθρωποι εδώ αναπτύχθηκαν απομονωμένοι από τον υπόλοιπο κόσμο. Ενώ δεν υπάρχουν εμπειρικά στοιχεία που να αποδεικνύουν τη συνέχεια του πολιτισμού σε αντίθεση με τη συνέχεια της παρουσίας, ο πληθυσμός των Αβοριγίνων της Αυστραλίας είναι πιθανότατα ένας από τους παλαιότερους συνεχείς πολιτισμούς στον κόσμο. Πολλές ιστορίες των Αβοριγίνων από τη βόρεια Αυστραλία λένε ότι οι άνθρωποι ήρθαν στην Αυστραλία από την άλλη πλευρά της θάλασσας.

Δεν είναι γνωστό πώς έμοιαζαν οι πρώτοι Αυστραλοί. Το αρχαιότερο μέρος όπου ζούσαν άνθρωποι στην Αυστραλία χρονολογείται πριν από 55.000 χρόνια, το βραχώδες καταφύγιο Malakunanja II στη Βόρεια Επικράτεια. Τα παλαιότερα ανθρώπινα λείψανα στην Αυστραλία, που βρέθηκαν στη λίμνη Mungo στη Νέα Νότια Ουαλία, είναι 15.000 χρόνια νεότερα. Τα οστά των ανθρώπων που γεννήθηκαν πριν από 40.000 έως 10.000 χρόνια, δείχνουν ότι ήταν πιο εύρωστοι, και είχαν μεγαλύτερη σωματική ποικιλία από τους μεταγενέστερους ανθρώπους. Αρκετοί σημαντικοί αρχαιολογικοί χώροι αποκαλύπτουν πληροφορίες για τη ζωή αυτών των ανθρώπων. Οι τοποθεσίες αυτές περιλαμβάνουν τη λίμνη Mungo, το Kow Swamp, το Coobool Creek, το Talgai και το Keilor.

Οι πρώτοι Αυστραλοί είχαν σκούρο δέρμα και μαύρα μαλλιά. Οι περισσότεροι από αυτούς ήταν κυνηγοί-συλλέκτες, κυνηγούσαν ζώα και μάζευαν φυτά για να φάνε. Ήταν νομαδικοί άνθρωποι που μετακινούνταν από τόπο σε τόπο σε αναζήτηση εποχιακών τροφών.

Αναπτύχθηκαν σε διαφορετικές εθνοτικές ομάδες και κάθε ομάδα είχε τη δική της γλώσσα και τις δικές της παραδόσεις. Το 1788 υπολογίζεται ότι υπήρχαν περίπου 500 ξεχωριστές γλωσσικές ομάδες στην Αυστραλία. Κάθε μία από αυτές τις γλωσσικές ομάδες αποτελούνταν από πολλές μικρότερες ομάδες. Αυτές οι μικρότερες ομάδες συχνά συνδυάζονταν για τελετουργικές και εμπορικές δραστηριότητες. Επειδή ήταν όλες διαφορετικές, είναι δύσκολο να γίνουν γενικοί ισχυρισμοί σχετικά με τις παραδόσεις και τις πεποιθήσεις των Αβοριγίνων.