Esistono diverse testimonianze che attestano l’esistenza di attività umane nei dintorni di Palese sin dall’epoca preistorica. Molto probabilmente, tra il 10.000 e il 1500 A.C., i popoli provenienti dall’area balcanica e dall’Egeo trovarono come porti naturali d’approdo le insenature di Palese, Santo Spirito e Giovinazzo. Dalle zone costiere queste prime immigrazioni si spinsero all’interno verso l’agro di Bitonto: in questa zona, nella lama Balice, esistono ipogei, aggrottamenti e insediamenti che testimoniamo la presenza in loco dell’uomo. Anche verso Modugno, nella lama Lamasinata, in località Balsignano, sono stati rinvenuti i resti di un villaggio neolitico risalente al V millennio A. C.; in particolare oggetto del recente ritrovamento sono stati due capanne, tre sepolture e una gran quantità di reperti.	Le grotte di Lama Balice
La zona del ritrovamento del villaggio neolitico in via Modugno Alcuni frammenti di ceramica rinvenuti in via Modugno Alcuni frammenti di fondo di capanna ritrovati in via Modugno Il Menhir di Via Titolo	Anche nella zona di Palese sono stati effettuati due ritrovamenti risalenti alla stessa epoca. Il Neolitico rappresenta la fase in cui si verificarono profondi cambiamenti di natura economica, sociale e culturale, con l'introduzione dell'agricoltura, dell'addomesticazione e l'allevamento del bestiame. Sotto l'aspetto tecnologico è caratterizzato dalla fabbricazione di strumenti in pietra levigata e dalla produzione di ceramiche. Il primo insediamento si trovava tra Palese e S. Spirito e fu scoperto il 12 gennaio 1964 dallo studioso Vito Masellis che rinvenne coltelli e raschiatoi di ossidiana, cuspidi di osso e una gran quantità e varietà di frammenti ceramici. Nel 1987 sono stati effettuati ulteriori studi curati dalla dottoressa Francesca Radina, archeologa della Sovraintendenza ai Beni Culturali della Puglia. L'insediamento era situato sulla costa di Palese, a 10 Km a nord-ovest di Bari ed è stato chiamato "Titolo" per la vicinanza all'omonimo monumento. Esso si estendeva su gran parte del pianoro calcarenico che, compreso tra la S.S 16 Adriatica a Sud, il porto a Est e lo stabilimento balneare "Il Titolo" a Ovest, degrada a guisa di promontorio verso il mare. Sono venuti alla luce reperti di ceramica impressa risalenti al 10.000 A.C. e alcuni tratti di muratura. Altre tracce di manufatti fittili e resti fossili sono stati ritrovati tra Palese e Bitonto. Tale ritrovamento fu effettuato nel 1973 in un mandorleto appena fuori dell'abitato situato in via Modugno all'altezza della ferrovia Bari-Nord; si trattava di una stazione neolitica del 3000 A.C. circa, segnalata dallo studioso M. De Santis. Furono ritrovate diverse tipologie di materiali, anche se in quantità non abbondanti: frammenti di ceramica, frammenti di materiale siliceo (lame e coltelli), calcareo (ciottoli levigati, ossidiana), osseo (resti di utensili domestici) e frammenti di impasto granulare di creta adoperato per il fondo delle capanne con evidenti impressioni di forma rotondeggiante atte a contenere pali in legno. Dall'esame dei resti ritrovati possono farsi alcune supposizioni circa l'insediamento neolitico in esame: a causa dell'esiguità del materiale raccolto e dalla ridotta estensione dell'area del ritrovamento, esso doveva essere composto da pochi individui sistemati in un piccolo nucleo abitato costituito da capannucoli, il quale, molto probabilmente, era abitato soltanto in alcuni periodi dell'anno e non in maniera stabile. Gli abitanti dovevano essere dediti alla caccia e alla pastorizia, trovando un'ottima zona per tali attività nei pressi della non distante lama, all'epoca con una notevole vegetazione e irrigata dal torrente Tiflis. È quasi certo che in loco non vi fosse alcuna industria in grado di lavorare ceramica o selce: queste provenivano da altri insediamenti vicini, similitudini (nelle ceramiche, nella sovrimpressione e nell'impasto) vi sono con i ritrovamenti del Pulo di Molfetta, importante stazione neolitica con cui il villaggio di Palese doveva intrattenere rapporti. Il ritrovamento di tracce di ossidiana, un vetro naturale di origine vulcanica, importata da un centro situato in area vulcanica - probabilmente dalle isole Lipari (cultura di Diana) - lascerebbe supporre la presenza di contatti con tale zona, dovendo escludere altri centri più lontani (isola di Melo, Sardegna). Purtroppo l'area del ritrovamento archeologico è stata cancellata a causa dei lavori per la realizzazione della S.S. 16 bis.
Una vistosa traccia della presenza umana nel nostro territorio è costituita da alcuni monumenti megalitici risalenti all’età del Bronzo (tra il XVIII sec. e il XI-X sec A.C.); si tratta di menhir che costituiscono la testimonianza della prima civiltà pugliese. Verso il 1450 A.C. nella zona della lama Balice, secondo G. Moretti, ripreso da V.A. Melchiorre e da M. Del Vescovo Lospalluti, si stanziò un gruppo di profughi provenienti dall'isola di Creta, devastata da un terremoto e dall'eruzione di un vulcano. Sarebbero stati costoro a chiamare il torrente della lama Tiflis, poiché nel loro paese d'origine vi era un fiume denominato "Tuflos". Queste genti, risalendo la lama, fondarono un centro che chiamarono o' Ventonde   (Bitonto) che deriverebbe dal nome di una località cretese: baqh (=Vathi) e "ntum"  suffisso che significa agglomerato saldamente costruito. Ad avvalorare tale ipotesi, ci sono ancora oggi detti e proverbi bitontini che fanno riferimento all'isola di Creta. In località “Torre d’Inferno” sono stati rinvenuti diversi sepolcri a tumulo risalenti alla prima Età del Ferro. Questo metodo di sepoltura fu introdotto dagli Illiri, popolazione dedita alla pastorizia stabilitasi in Puglia verso il 1000 A.C., alla fine dell’Età del Bronzo. I cadaveri erano posti sotto cumuli di pietre per lo più circolari, alti fino a un metro. Altri  siti dell’Età del Ferro sono stati rinvenuti nell’ansa del torrente Tiflis, nel territorio di Bitonto verso Palombaio. Tra il XII sec. e il X sec. A.C. ebbe inizio in Puglia la cultura denominata japigia che poi originò tre subetnie: i Dauni al nord, i Peuceti al centro e i Messapi a sud. Il territorio di Palese si trovava tra due importanti centri peuceti: Bitonto e Bari.