Alcuni dei più antichi reperti archeologici relativi all'evoluzione dell'uomo sulla Terra sono stati ritrovati proprio in Tanzania.

La Gola di Olduvai, situata nella zona settentrionale del paese, è conosciuta anche con il nome di culla dell'uomo grazie ai famosissimi scavi dell'archeologo Louis Leakey che, a partire dagli anni '30, hanno portato alla luce una considerevole quantità di fossili umani. Leakey era convinto che la culla dell'umanità si trovasse in Africa e non in Asia, come si credeva fino ad allora.
Il ritrovamento più interessante è quello del 1972 a Laetoli, a 40 km a sud di Olduvai, dove Mary - moglie di Louis Leakey - portò alla luce delle impronte fossilizzate di ominidi, due adulti e un bambino, risalenti a circa 3 milioni e mezzo di anni fa. Questa scoperta risultò essere una prova decisiva del fatto che gli ominidi avevano la postura eretta già in un periodo molto precedente a quello fino ad allora creduto.

Circa 10.000 anni fa la Tanzania era popolata da tribù di cacciatori e raccoglitori ai quali si unirono, probabilmente 5.000 anni più tardi, altre popolazioni che introdussero l'allevamento e l'agricoltura.
La Tanzania è popolata sin da epoche molto remote: l'esistenza di un substrato etnico khosianoide (popolazione simile ai boscimani) conferma questa ipotesi.
La penetrazione e la diffusione di popolazioni bantoidi, avvenuta per gradi e a piccoli gruppi, sembrano iniziate già dal primo millennio a. C.
L'insediamento bantu si stabilì sulle terre al confine con il Kenya dove, escluse le steppe settentrionali, si sono stabiliti i gruppi pastorali niloto-camitici, che oggi sono rappresentati dai Maasai.

La Gola di Olduvai, uno dei più importanti siti archeologici del mondo, è situata sulla pianura del Ngorongoro, nel nord della Tanzania. La gola ha una lunghezza di 48 km con ripide pareti verticali ed è collegata alla Great Rift Valley.
Milioni di anni fa il sito ospitava un grande lago con spiagge composte da cenere vulcanica. Circa 500.000 anni fa, l'attività sismica aprì una spaccatura nel terreno rivelando molti strati sedimentari nella parete del burrone. La sua stratigrafia si rivelò estremamente profonda e gli strati di cenere e pietra consentirono la datazione radiometrica degli artefatti che vi si trovano.

Il sito fu scoperto casualmente nel 1911 dall'entomologo tedesco Wilhelm Kattwinkel mentre stava cercando di catturare una particolare specie di farfalla: la rilevanza del sito fu subito chiara e negli anni '30 iniziarono gli scavi che hanno portato alla luce alcuni tra i reperti più interessanti dell'epoca preistorica. Nel 1959 Mary Leakey rinvenne il cosiddetto Australopithecus boisei o Zinjanthropus, vissuto oltre 2 milioni di anni fa, il cui ritrovamento è commemorato in situ da una lapide.

Il più antico deposito archeologico della zona, noto come "Bed I", contiene tracce di accampamenti e utensili in pietra e quarzo in grado di produrre scintille. Le ossa rinvenute appartengono a ominidi delle specie Australopithecus boisei e Homo Abilis (anche Habilis - ndr). Nello strato denominato "Bed II", situato subito sopra nella stratigrafia della gola, gli utensili di pietra sono sostituiti da strumenti più sofisticati, costruiti da una popolazione di Homo erectus, in perfetta sintonia con l'evoluzione avvenuta.

Le gole di Olduvai sono anche il luogo dove viene ritrovato il primo monolite nel romanzo "2001: Odissea nello Spazio" di Arthur C. Clarke, da cui fu tratto il celebre film di Stanley Kubrick.