Frühgeschichte des Aargau
Steinzeit
Die ältesten archäologischen Funde im Kanton Aargau wurden allesamt im westlichen Teil des Fricktals gemacht, das stets eisfrei geblieben war. Bei Zeiningen wurde ein 150'000 Jahre alter Faustkeil gefunden, bei Stein ein 50'000 Jahre altes Steinbeil eines Neandertalers. Gegen Ende der Würm-Eiszeit (vor rund 10'000 Jahren) jagten die Menschen Rentiere und Wildpferde. Bei Magden befand sich ein mehrmals genutzter Rastplatz. Als die Vegetation nach dem Rückzug der Gletscher allmählich die Moränen- und Schottergebiete zurückeroberte, entstand zunächst eine Moorlandschaft, die später durch flächendeckende Wälder verdrängt wurde. Jäger, Fischer und Sammler siedelten an den Flüssen und Seen sowie auf den Hochterrassen der grossen Täler.
Die ältesten Spuren sesshafter Bauern im Aargau stammen aus der Zeit von 4500 bis 4200 v. Chr., aus der Gegend um Wettingen und Würenlos. Aus der Zeit um 3500 v. Chr. stammt ein Gräberfeld mit 16 Steinkistengräbern auf dem Goffersberg bei Lenzburg. Am Hallwilersee entstanden zur selben Zeit mehrere Seeufersiedlungen. Weitere Siedlungen befanden sich bei Untersiggenthal, Mönthal und Suhr. Bei Sarmenstorf und Spreitenbach wurden archäologisch bedeutende Gräber aus der Zeit um 2400 v. Chr. entdeckt.
Bronzezeit
Aus der Übergangszeit zwischen Jungsteinzeit und Bronzezeit (2400 bis 1800 v. Chr.) gibt es im Aargau nur wenige Funde, darunter ein Doppelgrab bei Zurzach. Zwischen 1600 und 1200 v. Chr. nahm die Bevölkerung zu; die Menschen wohnten nicht mehr nur in den Flusstälern und am Ufer des Hallwilersees, sondern zogen vermehrt in höhere Lagen, wo sie besser geschützt waren. Die bekannteste Fundstelle dieser Zeit ist eine befestigte Hügelsiedlung am Wittnauer Horn bei Wittnau, die während mehreren Jahrhunderten bis zur La-Tène-Zeit bewohnt war. Eine weitere solche Siedlung befand sich auf dem Chestenberg bei Möriken-Wildegg.
Eisenzeit
Die Eisenzeit beginnt mit der Hallstatt-Periode um 750 v. Chr. Aus dieser Zeit stammen zahlreiche grössere und kleinere Grabhügel, schwerpunktmässig im Freiamt. Das Reusstal war damals ein bedeutender Nord-Süd-Handelsweg. Bei Unterlunkhofen befindet sich die grösste Gräberanlage jener Epoche, die in der Schweiz bis jetzt entdeckt worden ist; sie besteht aus nicht weniger als 63 Grabhügeln. Weitere wichtige Gräberfunde stammen aus Reinach, Schupfart, Seon und Wohlen.
Römische Quellen berichten, dass sich zu Beginn des 1. Jahrhunderts v. Chr. die Helvetier im Mittelland niedergelassen hatten. Dieser Keltenstamm war vermutlich aus dem süddeutschen Raum eingewandert. Grössere helvetische Siedlungen befanden sich in Mellingen und Baden. Julius Caesar erwähnte in De Bello Gallico zwölf befestigte Städte, genannt Oppidum. Ob dazu auch die Siedlung auf dem Hochplateau von Windisch gehörte, ist nicht gesichert. Ein weiterer Keltenstamm, die Rauriker, lebte in der Region Basel und im Fricktal.
Die Helvetier wurden immer wieder von Germanenstämmen im Norden bedroht. Deshalb beschlossen sie, ihre Siedlungen aufzugeben und unter der Führung von Orgetorix nach Südwestfrankreich zu ziehen. Der Vormarsch der rund 160'000 Helvetier wurde jedoch im Jahr 58 v. Chr. bei Bibracte durch die römischen Truppen unter Julius Caesar gestoppt. Die Helvetier mussten zurückkehren, ihre Dörfer und Städte wieder aufbauen und die Vorherrschaft der Römer anerkennen.
Herrschaft der Römer
Wenige Jahre später begannen die Römer von sich aus Gebiete zu besiedeln. Die Stadt Augusta Raurica (heute Kaiseraugst) im äussersten Nordwesten des heutigen Kantons Aargau wurde im Jahr 45 v. Chr. gegründet. Die weitere Besiedlung wurde nach der Ermordung Caesars und dem darauf folgenden Bürgerkrieg für etwa dreissig Jahre unterbrochen.
Um 15 v. Chr. entstand auf dem Windischer Plateau, nahe des Zusammenflusses von Aare, Reuss und Limmat, eine kleine Militärstation. Diese wurde im Jahr 14 n. Chr. zum Legionslager Vindonissa ausgebaut. Hier kreuzten sich zwei bedeutende Römerstrassen. Zur Versorgung des Lagers entstanden im gesamten Aargau Dörfer (vicus) und Gutshöfe (villa). Die grössten Gutshöfe lagen bei Oberentfelden und Zofingen. Grössere Siedlungen entstanden bei Zurzach (Tenedo) und Baden (Aquae Helveticae). Baden war weitherum für die heissen Wasserquellen und Thermen bekannt. In Vindonissa entstand ein Amphitheater mit rund 10'000 Plätzen, bei Lenzburg ein Theater mit 4'000 Sitzplätzen.
Bis zum Jahr 44 war im Lager Vindonissa die Legio XIII Gemina stationiert, die dann von der Legio XXI Rapax abgelöst wurde. Im Jahr 69, dem so genannten Vierkaiserjahr, lehnte die helvetische Miliz die Herrschaft des Vitellius ab, was eine Strafaktion der 21. Legion nach sich zog. Diese zog plündernd und brandschatzend bis nach Aventicum (heute Avenches). Kaiser Vespasian verfügte die Verlegung nach Niedergermanien und die Stationierung der Legio XI Claudia in Vindonissa. Diese blieb bis zum Jahr 101, als sie an die Donau verlegt wurde. Das Lager wandelte sich zu einer zivilen Siedlung.
Das 2. Jahrhundert war eine relativ friedliche und ereignislose Zeit. Der Handel blühte; vor allem aus Italien, Südfrankreich und Spanien wurden Rohstoffe und Luxusgüter importiert. Produzenten im Aargau exportierten Nahrungsmittel wie Getreide, Fleisch, Honig und Käse, vor allem nach Italien. Doch auch das Handwerk war vielfältig: Es gab Töpfereien in Baden, Kaiseraugst, Windisch und Lenzburg, Ziegeleien in Hunzenschwil, Kaisten und Kölliken sowie Steinbrüche in Mägenwil und Würenlos. Die Produkte des Bronzeschmieds Gemellianus aus Baden waren im ganzen Römischen Reich begehrt.
Diese lange Friedenszeit wurde im 3. Jahrhundert durch die Einfälle der Alemannen beendet. Angriffe in den Jahren 213 und 233 konnten vorerst zurückgeschlagen werden. Doch im Jahr 259 durchbrachen die Alemannen endgültig den Obergermanisch-Rätischen Limes und zogen plündernd und mordend durch das Mittelland. Die römischen Truppen mussten sich über die Alpen zurückziehen und konnten die Invasoren erst 270 wieder zurückdrängen. Der Rhein wurde zur Nordgrenze des römischen Imperiums. Zur Verteidigung entstanden zahlreiche Kastelle und Wachtürme, auch das Legionslager Vindonissa wurde wieder besetzt.
Im 4. Jahrhundert erfolgten immer wieder Überfälle der Alemannen. Die Grenzbefestigungen am Rhein wurden zwischen 369 und 371 ausgebaut. In den Jahren 401 bis 406 zogen sich die Römer endgültig über die Alpen zurück, als Italien durch die Westgoten bedroht wurde. Die stark dezimierte romanisierte Bevölkerung drängte sich an den befestigten Orten zusammen und verarmte; die Infrastruktur zerfiel.
Frühmittelalter
Besiedlung durch die Alemannen
Fast ein Jahrhundert nach dem Abzug der Römer begann die Besiedlung des Aargaus durch die Alemannen. Diese wollten ursprünglich nach Westfrankreich ziehen, mussten aber im Jahr 497 nach einem verlorenen Krieg die Herrschaft der Franken anerkennen und sich in Richtung Süden wenden. Zwischen 507 und 536 lag der südliche Teil des Aargaus im Machtbereich der Ostgoten, bis diese ebenfalls von den Franken verdrängt wurden. Um die Mitte des 7. Jahrhunderts verlor die fränkische Dynastie der Merowinger zunehmend an Einfluss und die Alemannen bildeten ein selbständiges Herzogtum. Im Jahr 746 wurden die Alemannen durch die Karolinger endgültig unterworfen und das Herzogtum aufgelöst.
Anhand der Endungen der heutigen Ortsnamen lässt sich ungefähr die Gründungszeit der einzelnen Dörfer ableiten. Ortschaften mit der Endung «ach» (z.B. Mandach, Rüfenach, Zurzach) sind vorgermanischen Ursprungs und leiten sich von der gallorömischen Wortendung «acum» ab. Die alemannischen Endungen lassen auf drei Besiedlungsphasen schliessen: Im 6. Jahrhundert entstanden Orte mit der Endung «ingen». Diese Siedlungen waren meist nach dem Familienvorsteher benannt; Villmaringen (heute Villmergen) bedeutet z.B. «bei den Leuten des Villmar». Vom späten 6. bis zum 8. Jahrhundert entstanden Orte mit den Endungen «ikon», oder «iken». Diese sind verkürzte Formen von «inghofen» und bezeichnen einen Hof. Dottikon bedeutet demnach «bei den Höfen der Männer von «Toto». Nach dem 8. Jahrhundert entstanden Dörfer mit der Endung «wil» oder «schwil» (z. B. Dättwil, Waltenschwil). Diese Endung bezeichnet einen Weiler. Weitere Endungen wie «büren», «dorf», «heim», «stetten» oder «hausen» erschienen um die Jahrtausendwende.
Abgesehen von zahlreichen Gräbern mit Grabbeigaben gibt es in archäologischer Hinsicht nur wenige Spuren, da die Alemannen sämtliche Häuser aus Holz errichteten. Ihre Wirtschafts- und Sozialordnung prägte das Leben der Bewohner des Aargaus jedoch bis weit ins 19. Jahrhundert hinein. Ihre Sprache entwickelte sich im Laufe der Zeit zum Schweizerdeutschen.
Der Aar-Gau
Zu Verwaltungszwecken teilten die Karolinger das Reich in Gaue auf, die von Grafen beherrscht wurden. Erstmals erschien der Name Aar-Gau, 768 als «pagus Aregaua» und 778 als «pagus Aragougensis». Der Aargau umfasste das Gebiet zwischen Aare, Reuss, Pilatus, Brienzersee und Thunersee. Nur etwa die Hälfte des heutigen Kantons gehörte dazu.
Nördlich von Windisch, im Wasserschloss der Schweiz, stiessen drei Gaue aufeinander. Überquerte man die Aare, gelangte man ins Augstgau. Die Reuss bildete die Grenze zum Thurgau; der Name der Gemeinde Turgi erinnert heute noch an diese Grenzziehung. Nach der Reichsteilung im Jahr 843 verlief die Grenze zwischen Mittelreich und Ostreich der Aare entlang. Nach der Auflösung des Mittelreichs im Jahr 870 lag das gesamte Kantonsgebiet im Ostreich. Um 900 wurde der Aargau von den Burgundern erobert.

Im 10. Jahrhundert wurden die Gaue verkleinert, es gab eine Aufteilung in Unteraargau und Oberaargau. Der nordwestliche Teil des heutigen Kantons lag im Frickgau und teilweise im Sisgau, der Teil östlich der Reuss im Zürichgau. Erst im 14. Jahrhundert begann sich der Begriff Aargau auch für die übrigen Gebiete als Landschaftsbezeichnung durchzusetzen. Im Jahr 1033 fiel das ganze Gebiet der Schweiz an das Heilige Römische Reich.
Christianisierung
Das Christentum hatte sich im Aargau zur Zeit der Römer nur sehr langsam verbreitet. Erste Glaubensgemeinschaften sind erst ab dem frühen 4. Jahrhundert nachweisbar. Die Heilige Verena, die aus Theben (Ägypten) stammte, zog in das damalige römische Kastell Tenedo (Zurzach), wo sie bis zu ihrem Tod im Jahr 344 die Kranken heilte und die Armen unterstützte. Zurzach entwickelte sich danach zu einem Wallfahrtsort. Augusta Raurica wurde 346 als Sitz eines Bischofs genannt (der Sitz der Diözese wurde im 7. Jahrhundert nach Basel verlegt). Vindonissa war im 6. Jahrhundert ebenfalls Bischofssitz gewesen, wurde dann aber durch das Bistum Konstanz ersetzt.
Vorerst hatte das Christentum nur in den alten gallorömischen Kastellorten Fuss fassen können, während die alemannischen Einwanderer weitgehend heidnisch blieben. Lediglich die oberste Elite der Alemannen liess sich zu Beginn nach dem Vorbild der Merowinger christianisieren. Endgültig durchsetzen konnte sich der christliche Glaube erst Ende des 7. Jahrhunderts.