Kelompok-kelompok kecil pemburu-pengumpul yang disebut Paleo-Indians bergerak melalui tempat yang kemudian menjadi Peoria. Titik-titik tombak yang ditemukan di Peoria berasal dari 10.000-8.000 SM dan menunjukkan adanya aktivitas berburu di sini. Sekitar 1500 SM, ada pertanian di sini yang menunjukkan bahwa masyarakat semi-nomaden menggunakan daerah tersebut. Dari sekitar 1-500 M, masyarakat di sini menetap di dua area. Ada tanaman yang dibesarkan di sini di daerah Peoria selama musim semi dan musim panas. Di waktu lain mereka tinggal di daerah dataran tinggi di mana mereka mengumpulkan biji-bijian, cholla, dan buah kaktus.
Ada bukti bahwa Hohokam tinggal di sini sebelum tahun 1150 Masehi. Mereka membangun rumah-rumah mereka dari pial dan memulaskan. Kemudian mereka menggunakan adobe dan batu. Mereka lenyap setelah sekitar pertengahan tahun 1400-an. Mereka hampir tidak meninggalkan petunjuk ke mana mereka pergi atau apa yang terjadi pada peradaban mereka. Pada akhir tahun 1870-an, sekelompok kecil Yavapai bertani di lahan-lahan kecil di daerah itu, tergantung pada limpasan permukaan dan mata air untuk mendapatkan air.
