Intorno a 10.000 anni fa (8000 a.C.), nella seconda fase dell'era quaternaria, cioè durante l'Olocene, il clima divenne più mite e costante, di conseguenza, per la prima volta, l'uomo iniziò a svolgere una vita semi sedentaria, realizzando insediamenti a mezzacosta, vicino a laghi e torrenti, allo sbocco di valli, sui conoidi di deiezione, in prossimità del fondovalle, ancora occupato da acquitrini benché, già alla fine del Paleolitico superiore si fosse verificato il ritiro del ghiaccio che aveva occupato fino a quel momento le altitudini meno elevate. Nella scelta del luogo ove stabilire gli insediamenti, già in quest'epoca l'uomo prediligeva i siti più vantaggiosi per la caccia, la pesca, l'uccellagione, la vegetazione da cui trarre nutrimento.
Gli insediamenti erano ripari sottoroccia, resi più confortevoli probabilmente grazie a strutture realizzate con pali in legno, canne di palude, pelli di animali, come lasciano presumere i rinvenimenti di buche di palo e pietre poste intorno ad essi, forse per rinforzarli.
Anche in questo periodo è attestata una grande varietà di manufatti in osso, corno (soprattutto punteruoli, aghi, punte e ami) e in pietra, appartenenti all'"industria sauvetteriana" e "castelnoviana".
Numerosi sono i manufatti litici caratterizzati dal fatto di avere dimensioni limitate, spesso pochi millimetri. Si tratta dei cosiddetti microliti di forma per lo più triangolare (generalmente triangoli scaleni), usati soprattutto per realizzare frecce e arpioni. Con il castelnoviano le tecniche di lavorazione di strumenti litici vanno perfezionandosi, dando origine ad elementi, di dimensioni sempre limitate, di forma trapezoidale. Questi erano spesso utilizzati come punte a tranciante per frecce.
In Trentino sono stati fatti numerosi rinvenimenti, tra i quali anche sepolture, che testimoniano l'abitudine, durante il Mesolitico, di deporre i defunti in posizione supina e senza elementi di corredo.
Per corredo si intende l'insieme di oggetti d'abbigliamento, manufatti di uso quotidiano, elementi di valore simbolico che sarà presente nelle tombe di epoche successive fino a quella romana.
Presso Vatte di Zambana, in un riparo sottoroccia, nel 1968 è stato rinvenuto lo scheletro di una donna di 45-50 anni, deposta supina e parzialmente coperta di pietre. Un rinvenimento analogo è stato fatto nel 1995 anche a Mezzocorona, in località Borgonuovo. Al di fuori della sepoltura è stato rinvenuto un corno ed alcune mandibole di cervo con tracce di ocra rossa, forse riconducibili ad una qualche ritualità funeraria.
Interessanti scoperte sono state fatte anche a Romagnano Loch, sulla destra Adige, a 7 chilometri a sud di Trento, e in un riparo sottoroccia alla base del Monte Bondone, dove sono stati raccolti molti strumenti in selce e conchiglie (76 columbelle, 2 cyclope, 2 dentalium).
Presso Pradestel-Ischia Podetti, alla base dei Dossi di Terlago, a cinque chilometri a nord di Trento, sono state rinvenute 20 columbelle e 2 perline di cyclope; columbelle sono attestate, tra l'altro, anche a Vatte di Zambana, al Bus del la Vecia di Besenello, a Paludei di Volano e a Mezzocorona- Borgonuovo. Il fatto che queste conchiglie, forate per intervento di qualche parassita o intenzionalmente, siano state rinvenute in zone molto lontane dai luoghi d'origine, dimostra, oltre ai contatti tra popolazioni lontane, il preciso desiderio dell'uomo mesolitico di realizzare oggetti ornamentali; abitudine d'altra parte, come si è visto precedentemente, già attestata durante il Paleolitico superiore.
Anche presso Riparo Gaban, alla base del monte Calisio, a due chilometri a nord di Trento, sono stati recuperati vari oggetti artisticamente lavorati. Oltre ad alcune conchiglie di columbella e dentalium forate, è stato trovato un cilindretto in osso con decorazioni intagliate, un frammento di spatola, anch'essa in osso e decorata, ed una statuetta (la cosiddetta "Venere del Gaban") intagliata in un corno di cervo, che ricorda le Veneri realizzate nel Paleolitico superiore.
Molte scoperte riferibili al periodo in questione sono state fatte anche in zone situate ad altitudini piuttosto elevate dove un clima favorevole ha determinato l'espansione di boschi di aghifoglie con conseguente diffusione del manto erboso anche a 1900-2300 metri di altezza, ambiente ideale per stambecchi e camosci. Gli uomini mesolitici compivano, durante l'estate, battute di caccia in montagna e realizzavano insediamenti temporanei, vicino a laghi e ruscelli, dove dimoravano per alcune settimane. Venivano sfruttati, se possibile, ripari sottoroccia o costruite strutture in legno, rami, pelli, in luoghi aperti.
Presso il Passo del Colbricon (1930 m.s.l.m.), a 2,5 chilometri di distanza dal Passo Rolle è stato scoperto un sito in cui è possibile individuare 9 aree adibite allo svolgimento di diverse attività, quali lo squartamento degli animali cacciati, la lavorazione della pelle, dell'osso, ecc.
L'intensa attività venatoria svolta in alta montagna doveva quindi essere un elemento caratteristico della vita dell'uomo mesolitico, come dimostrano anche i ritrovamenti fatti presso la grotta di Ernesto, scoperta nel 1983, a 1165 metri di altezza, nella valle d'Antenne, sulla fiancata nord-orientale dell'altopiano di Asiago. La grotta si sviluppa per 65 metri ed è costituita da una galleria larga da 2 a 5 metri. Qui è stato rinvenuto un focolare di carboni, strumenti in selce, molte ossa di stambecco e di cervo.
