Den første registreringen av en bosetning i Dunfermline-området var i neolittisk tid (bondesteinalderen). Dette er vist med funn av en steinøks, noen pilspisser av flint og en utskåret steinkule nær byen. Et beskjæringsmerke, som antas å ha blitt brukt som en mulig innhegning for graver, er avdekket ved Deanpark House, også i nærheten av byen. Innen bronsealderen begynte området å få en viss betydning. Viktige funn inkluderer en bronseøks i Wellwood og en torque (halsring) av gull fra dagens kirkegård. Hellekistebegravelser fra bronsealderen har også blitt oppdaget både i Crossford og Masterton, hvor sistnevnte inneholder et par armbind, en bronsedolk og et sett halskjede som antas å ha komplementert en dobbel begravelse.