Bursa’da şu ana kadar bilinen en eski arkeolojik kalıntılar, Yenişehir yakınlarındaki Menteşe Höyüğü ve Orhangazi yakınlarındaki Ilıpınar’dan gelmektedir. Bu arkeolojik buluntu yerlerinin en eski tabakaları yaklaşık 7 bin yıl öncesine dayanmaktadır. Bu tabakalarda bulunan kültür, çanak çömleğin geliştiği, mimarinin dörtgen planlı ve bol miktarda ahşap destekli kerpiç kullanılarak inşa edilen yapılarla karakterize edilmektedir. Bursa’da David French, Mehmet Özdoğan ve Jacop Roodenberg gibi arkeologların çalışmaları, tarih öncesi döneme ilişkin birçok yeni bilgi sunmuştur.
Bursa ve çevresinde MÖ 4000’lere kadar uzanan çeşitli yerleşimlerin olduğu tespit edilmiştir; ancak yöreye ilişkin kesin bilgilere MÖ 700’lere dayanmaktadır. Homeros, bölgeden Mysia olarak bahsetmektedir. Günümüzde Bursa’da Mysia yerleşimlerini andıran iki köy bulunmaktadır: Misi (Gümüştepe) ve Misebolu. Ayrıca Prof. Dr. Semavi Eyice’nin belgesel yönetmeni Tekin Gün ile yaptığı yüzey çalışmaları sırasında, kentin 14 km batısında, Çayırköyü’nün 1 km güneybatısındaki “Çayırköy Höyüğü”nün boyutlarının Demirtaş Höyüğü ile benzer olduğu tespit edilmiştir. Burada bulunan seramik parçalarında gri, kırmızı, kahverengi ve siyah renkler egemendir. Bulunan seramik parçalarının önemli bir kısmı el yapımıdır, ancak az bir kısmı çarkta yapılmıştır. Höyüğün en eski buluntusu, MÖ 2700-2500 yıllarına erken Bronz Çağı’na işaret etmektedir.
Bursa, 1204-1261 yılları arasında İznik’e bağlıydı ve genellikle kale içinde kalmıştır, bu nedenle büyük bir gelişim gösterememiştir.