Entre hai 4.500 e 4.000 anos producíronse numerosas migracións de pobos procedentes das estepas pónticas que acabarían substituíndo a aproximadamente o 90% dos homes da Península Ibérica (o 40% da poboación) e imporían o haplogrupo R1b1b2, a liñaxe Y cromosómica máis común na Europa actual. Porén, esta substitución dos anteriores liñaxes maioritarios (I2, G2 e H) non afectaría tanto ás mulleres, as cales conservarían liñaxes de ascendencia neolítica, mesolítica e incluso paleolítica. Noutras rexións do Atlántico, estas migracións parece que tiveron máis impacto que en Galicia, pois na actualidade as frecuencias máis altas do haplogrupo estepario R1b1b2 atópanse en galeses (92,3%), vascos (87,1%), irlandeses (85,4%), cataláns (81,3%) e certas zonas da Armórica (80%), cunha incidencia maior do 70% no centro-norte e leste da Península, mentres que no occidente peninsular, incluída Galicia, a frecuencia está por debaixo do 60% (sendo, en todo caso, o haplogrupo maioritario).
Durante este período en que se constrúen as principais pirámides de Exipto ou o Stonehenge en Gran Bretaña (similar ó coetáneo de Guadalperal, en Cáceres) e florece a sociedade minoica e a literatura sumeria, na Península Ibérica aparecen poboados fortificados que prefiguran os castros galaicos: os Millares (no levante), onde se atoparon as primeiras evidencias de instrumentos musicais da Península, e Vila Nova (no esteiro do Texo, Portugal). No noroeste persistirá a tipoloxía de aldeas abertas con cabanas pouco estables. O sistema de roza empeza a substituírse polo de barbeito, aumentando a produción de leguminosas, e intensifícase a cría de ovellas, cabras, vacas e porcos, compaxinada coa caza e a recolleita. A nova dieta baseada en carbohidratos e os novos patóxenos transmitidos polos animais domesticados (algúns deles transformados en enfermidades epidémicas debido á maior concentración demográfica), catalizarán adaptacións xenéticas como a capacidade de dixerir lactosa, que os poboadores do mesolítico non tiñan.
Deste período datan as esculturas de «ídolos oculados» que proliferaron tanto no levante coma na meseta Ibérica e que aparecen representados nas pinturas rupestres recentemente descubertas nun abrigo en Casaio (Ourense). Polo demais, os túmulos megalíticos cun corredor desenvolto adoitan adscribirse a esta época e coinciden coa ‒un pouco posterior‒ expansión da cerámica campaniforme e o inicio da metalurxia do cobre e do ouro no noroeste. Lamentablemente, a maior parte dos enxovais que se depositaban xunto aos defuntos (calcúlase unha media de 30 esculturas antropomórficas esquemáticas por mámoa) foron espoliados en diferentes épocas.