On peut trouver au Sahara de nombreuses traces d'une activité humaine préhistorique (outils, poteries, et peintures rupestres).
Le climat du Sahara a subi des changements climatiques durant la préhistoire :
Dans l'oasis de Bilma (Niger), des cratères de salines glauques sont les vestiges des mers qui couvraient le Sahara il y a 100 millions d'années.
Il y a environ 40 000 ans, il existait de grands lacs au Sahara, peuplé alors de semi-nomades
Il y a 18 000 ans, le Sahara était hyperaride.
Vers 12 000 ans avant notre époque, sa limite sud-orientale était remontée à hauteur du tropique du Cancer.
Vers 10 500 ans avant notre époque, c'est sa limite sud-occidentale qui était remontée, la surface désertique étant alors moitié moindre que l'actuelle.
Le radoucissement du climat de cette écorégion continua à demeurer tempéré jusqu'aux alentours de 8 500 ans avant notre époque. Le Sahara était alors marécageux, couvert de steppe et de savane.
Bien que le réchauffement se fût amorcé, le Sahara était encore humide vers 6 500 ans avant notre époque.
Ce désert acquit le climat aride actuel vers 3 000 ans avant notre époque mais on ne peut parler de véritable désert que depuis 3 000 ans, auparavant c'était une immensité verdoyante, peuplé de chasseurs et d'animaux sauvages.