Az újkőkor, más néven neolitikum időszaka az Alföld keleti részén, azon belül a Berettyó-völgy térségében mintegy másfél ezer éven keresztül virágzott. Az újkőkor, ahogyan már az elnevezése is rámutat, a kőkorszak utolsó, változásokkal tarkított időszakának számított. Egy olyan modernizációs folyamat, melyben a vadászás, gyűjtögetés és faszerszámok használatának kőkorszaki életformáját a földművelés, növénytermesztés, állattenyésztés és fémalapú eszközök használata váltotta fel. Az addig pattintással megmunkált kőeszközök helyébe a csiszolás módszere lépett, és ezen technológiai előrelépés miatt nevezik napjainkban is előszeretettel az újkőkor éráját „csiszoltkő-korszaknak”. A neolitikum időszaka elsősorban nem egy korszakot jelöl, annál inkább viselkedési és kulturális átalakulást, mely minden egyes régió természeti adottságaitól függően ment végbe. Bihar területének első növénytermesztéssel és állattenyésztéssel foglalkozó lakói – a Körös kultúra népe – Kr. e. 6000–5500 között, a korai neolitikum időszakában érkeztek. A több mint másfél ezer éves időszak társadalmi átalakulás szempontjából több lényeges szakaszra is bontható. A korai neolitikum kezdetén a gabonafélék termesztése dominált, míg a középső neolitikum ciklusába átlépve (Kr. e. 5500–4900) – az alföldi vonaldíszes kerámia-kultúrájának időszakában – a háziasított szarvasmarha őse, az őstulok tenyésztése volt meghatározó. A késői neolitikum, a Tisza- Herpály kultúra időszakában (Kr. e. 4900-4500) az intenzív mezőgazdaság hatására, a hosszabb ideig egy helyben lakás eredményeként alakul ki a réteges településforma, a tell településtípus. A korszak legfontosabb régészeti lelőhelyei a térségben Berettyóújfalu Nagy-Bócs dűlő, Herpály-Földvárhalom, Berettyószentmárton-Szilhalom, Korhány-halom, Morotva part, Erdő-halom, Berta-domb, Szentpéterszeg-Kovadomb, Bojt-Pér domb, Zsáka-Kastélydomb, Darvas-Kisbogárzóhalom területeken találhatóak. Az újkőkori kiállításban látható rekonstruált tárgyak az említett lelőhelyeken való eddigi ásatási munkák eredményeként kerülhettek bemutatásra.