距今6500万年前,在高州西部的平原地带,原是一个望无边际的内陆湖泊,这个湖泊从镇江镇的东北部起,经过石鼓、至泗水、分界的西部,一直延伸到茂名市的金塘和电白县的羊角等地。湖呈带状,面积约200平方公里。湖面上,鳞光闪闪,碧波荡漾。湖中生活着龟鳖类、鱼类、螺蚌类等水生动物。湖岸上,树木葱郁,枝繁叶茂,一派生机盎然的南国风光。
2600万年前,由于地壳的变动,地表逐步上升,湖水变浅。再经几度沧桑后,原来那望无边际的湖泊,逐渐沉积为河网纵横的平原盆地。那些生长在湖中的鱼鳖类动物,由于缺水全部死亡,其尸体逐渐被淤泥覆盖。在缺氧条件下,经过漫长的化学变化过程,逐步变为化石。在石鼓至泗水一带,发现大量湖中的生物化石。那些被泥土覆盖在地层下面的植物群体,则演变为煤炭。
高州中部及北部的丘陵山地一带,由于地壳比较稳定,地形变化较小。在这宽广的丘陵地带里,浓荫连绵,古树参天。在浓荫下,生活着许多巨型的哺乳动物。在这些动物中,比较突出的有长鼻类的东方剑齿象、纳犸象;有食肉类的鬣狗、黑熊;有偶蹄类的野猪、鹿、羊;还有灵长类的古猴、猩猩、猕猴等等。这里,处处猴啼鸟鸣,燕语莺歌,热闹非凡。
距今200万年前,地球出现第四纪冰川期,使各地的天气十分反常。这时期部分动物适应不了气候的变化,加上自然界的食物减少,这类动物便被大自然淘汰。过去在建设高州水库时,在工地上曾出土了数件纳犸象牙化石,形成时间约在100万年前。
1万年前,高州就有了人类活动。在南部的祥山镇出土有两件穿孔石球,是当时旧石器时代晚期制作和使用的捕猎工具。这是高州发现最早的石器工具。新石器时代,高州出现了多处人类聚居点。目前,高州已发现的新石器时代文化遗址2处,新石器文物出土点11处。出土有石斧、石锛、石环、石珠等磨制石器,还出土有陶纺轮、陶网坠等原始陶制品,距今约4000年至6000年。高州先民在原始社会里,开始步入人类文明社会,并以部落形式维系着原始社会组织。先秦时期,高州归属于西瓯、骆越部族。
秦统一岭南后,设南海、桂林和象郡,高州市当时处于桂林和象郡之间,即中北部属桂林郡,南部属象郡。
西汉元鼎六年(公元前111年),汉武帝灭南越国,置交趾部合浦郡,郡治今合浦市,郡内置高凉县,县治在今阳江市北30公里,今高州南部时属合浦郡高凉县,北部属苍梧郡端溪县。东汉末建安二十五年(公元220年),孙权析合浦郡高凉县分置高凉郡(治所今恩平北)和高兴郡(治所今阳江西)。高州市南部时属高兴郡,北部属苍梧郡端溪县。
西晋太康元年(公元280年),高兴郡并入高凉郡,郡治在安宁(今阳江西30里白沙)。东晋永和七年(351),苍梧郡增设晋康等郡,高州市当时北部属晋康郡端溪县,南部属高凉郡高凉县。晋康郡、高凉郡同隶广州。
南朝梁大通中(公元528年),梁平俚洞置高州,州治在今阳西县。南朝梁大通中(公元530年),置电白郡,郡治在今高州长坡旧城,属高州;同时在今化州升罗州县为罗州,今高州市西部、西南部属罗州高兴郡;北部属泷州梁德郡;中部、东部属电白郡,南部属南巴郡。
隋开皇九年(589),废电白郡、海昌二郡置电白县,废连江、南巴二郡置连江县、南巴县,隶高州,高州治所仍在高凉县(今阳江西)。废高兴、石龙二郡置石龙、吴川县。开皇十八年(598)增设茂名县,三县均隶罗州。今高州市中部、西部属电白县、南部属南巴县、西部属茂名县、北部良德县。隋大业三年(607)高州、罗州被废,复置高凉郡,治所在高凉县(今阳江西),今高州市属高凉郡。
至唐武德四年(621)废高凉郡,电白、连江等县隶广州,武德六年复置高州,州治仍在阳江,延至唐贞观二十三年(646),高州治迁良德县(今高州东北)。开元元年(713)高州治所又迁连江县(今电白马踏),唐天宝元年(742)改高州为高凉郡,郡所保安城(连江改名,今电白马踏),仍辖良德、电白、连江三县。乾元元年(758)高凉郡被废,复称高州郡。至大历十一年(776)迁州治至电白县城(今高州长坡旧城),领电白、良德、保宁三县,一直延续到北宋初年。