Als der Meeresspiegel um etwa 100 m sank, waren Australien und Neuguinea eine Einheit. Bis zum VIII. Jahrtausend v. NS. Jägerstämme mit Knochen- und Steinwerkzeugen sind bereits in die Highlands eingedrungen. Die Siedler der späteren Migrationswellen schufen oder brachten aus den Regionen Südostasiens die Kultur von Bauern mit, die Yamswurzeln, Taro, Zuckerrohr, Bananen, verschiedene Gemüse und Früchte anbauten; zusammen mit dem Mann erschienen Hunde und Schweine auf der Insel.
Lange vor den Europäern besuchten indonesische und asiatische Seeleute Neuguinea. Melanesische Seeleute kamen ihrerseits in den nördlichen Regionen des Kontinents mit australischen Ureinwohnern in Kontakt.
Die ersten Europäer, die Neuguinea sahen, waren die Portugiesen. 1511 erreichte A. d’Abrow die Aru-Inseln vor der Küste Neuguineas, und 1526 landete H. de Menezes im Nordwesten Neuguineas, das er die Insel der Papua nannte (vom malaiischen Wort «papuwah» " – lockiges Haar). Der heutige Name der Insel wurde 1545 vom spanischen Seefahrer O. de Retes gegeben: Er stellte fest, dass die Einheimischen den Bewohnern der afrikanischen Küste Guineas ähnlich waren. Das Verdienst der Entdeckung der meisten östlichen Inseln Papua-Neuguineas gebührt L. de Torres, der 1606 auch die Nordost- und Ostküste Neuguineas erkundete und die nach ihm benannte Meerenge zwischen Neuguinea und Australien entdeckte.
Die Erforschung der Insel durch dänische, englische und französische Seefahrer dauerte bis ins 19. Jahrhundert. Die ersten, die offenes Land beanspruchten, waren die Niederlande, die 1828 den gesamten westlichen Teil der riesigen Insel Neuguinea ihren indonesischen Kolonien anschlossen.
Ab Mitte der 70er Jahre drangen englische Missionare und Kaufleute an die Südküste Neuguineas vor, und ab Ende der 70er Jahre strömten deutsche Pflanzer und Händler auf die Bismarckinseln. Britische Einwandererkolonien in Australien entwickelten eine stürmische Aktivität, um Neuguinea einzunehmen. 1883 hisste die Regierung von Queensland auf eigene Initiative die britische Flagge in Port Moresby, aber England unterstützte diese Aktion nicht. Der Druck der australischen Kolonien auf die Londoner Regierung hielt jedoch an, und im September 1884 erklärte England Deutschland offiziell seine Absicht, ein Protektorat in Neuguinea zu errichten. Am 3. November 1884 verkündete Deutschland die Annexion des nordöstlichen Teils Neuguineas und des Bismarck-Archipels, und im November 1884 errichtete Großbritannien ein Protektorat über Südost-Neuguinea. Ein Jahr später, 1885, legten die beiden Kolonialmächte die Grenzen der Insel fest.