Początek holocenu to stopniowe ocieplenie klimatu. Wraz z nim nastąpiła ekspansja zbiorowisk leśnych, które objęły w końcu całą przestrzeń dzisiejszego Podlasia. Zmieniła się fauna, która w znacznej mierze przypominała tą, jaką znamy współcześnie. Zmieniła się również populacja i kultura materialna zamieszkujących je ludzi. Pojawiły się ugrupowania mezolitycznych łowców-zbieraczy – swoistych „traperów” gęstego lasu. W zbiorach Działu Archeologii znajdują się liczne zabytki krzemienne dokumentujące ten okres dziejów. To przede wszystkim pojedyncze znaleziska ostrzy strzał, tzw. liściaki kundajskie z okolic Suraża czy Białegostoku, mikrolityczne zbrojniki pochodzące z różnych stanowisk rozrzuconych wzdłuż Bugu, Nurca, Narwi, Supraśli czy w końcu Biebrzy. Elementy związane z osadnictwem mezolitycznym odnajdziemy również w kolekcjach z Sośni (gm. Radziłów) i Stacz (gm. Kalinowo) badanych m.in. przez Elżbietę Kempisty, Hannę Więckowską oraz Krzysztofa Kowalskiego. Są one jednak trudne do wydzielenia z uwagi na ich współwystępowanie z późniejszymi materiałami neolitycznymi.
Zapewne z okresem środkowej epoki kamienia (mezolitu) łączyć można część luźnych znalezisk przedmiotów (głównie toporów) wykonanych z poroża. W znakomitej większości pochodzą one z północnej części Podlasia oraz Suwalszczyzny i Pojezierza Mazurskiego. Wśród wytworów kościanych uwagę zwraca ostrze z okolic Potaszni (gm. Suwałki) stanowiące najpewniej element wyposażenia pochówku jednego z prahistorycznych łowców, którego szczątki złożono w dolinie Czarnej Hańczy.
