殿ヶ谷戸庭園
縄文時代の早・中期の石器や土器が、殿ヶ谷戸庭園のある花沢東遺跡(殿ヶ谷戸遺跡)から数多く出土している。 弥生時代と古墳時代の遺跡は、都内の多摩川に沿って数多く発見されているが、国分寺市内では発見されていない。8世紀のものと思われる横穴古墳が、内藤、国分寺境内、黒鐘(現・西元町)などから発見されている。
大化の改新以前は、秩父地方、多摩川、荒川流域などで豪族が居住していて、豪族が支配した小さな国が改新頃に統一され武蔵国が成立されたと考えられている。改新政治により地方制度が整備され、武蔵国の国府が府中に置かれ、多摩川を利用した農耕と水運などの適地として、国府の北の武蔵国に国分寺が置かれることになった。鎌倉に幕府が置かれ、武蔵の原も上州路から鎌倉への街道が府中街道と並行して設けられ、恋ヶ窪は宿場町として栄えていた。元弘3年(1333年)、新田義貞と北条泰家による府中分倍河原の合戦は、寺院を中心に栄えてきた武蔵国分寺の衰退を決定づけたのである。国分寺の焼失と鎌倉幕府の滅亡により、宿場町として栄えた国分寺は次第に農村として形態を変えていった。