دين ما قبل التاريخ هو الممارسة الدينية لثقافات ما قبل التاريخ. تشكل فترة ما قبل التاريخ، وهي الفترة التي سبقت السجلات المكتوبة، الجزء الأكبر من التجربة البشرية؛ فقد حدثت أكثر من 99% من التجربة البشرية خلال العصر الحجري القديم وحده. امتدت ثقافات ما قبل التاريخ عبر العالم وتواجدت لأكثر من مليونين ونصف المليون سنة؛ وكانت ممارساتهم الدينية كثيرة ومتنوعة، ودراستها صعبة بسبب عدم وجود سجلات مكتوبة تصف تفاصيل معتقداتهم.
يُرجح أن القدرة الإدراكية للدين ظهرت لأول مرة لدى الإنسان العاقل، أو الإنسان الحديث تشريحيًا، رغم أن بعض العلماء يفترضون وجود ديانة لدى النياندرتال (الإنسان البدائي) وتوجد أدلة متفرقة على ممارسة الطقوس في وقت سابق. باستثناء الأدلة المتفرقة والمثيرة للجدل في العصر الحجري القديم الأوسط (قبل 300,000-50,000 سنة)، ظهر الدين بشكل مؤكد في العصر الحجري القديم العلوي قبل حوالي 50,000 سنة. ربما كان الدين في العصر الحجري القديم العلوي مبنيًا على الشامانية، وكان موجهًا حول ظاهرة القادة الروحيين الذين يدخلون في حالات الغيبة لتلقي المعرفة الروحية الباطنية. تم استقراء هذه الممارسات استنادًا إلى مجموعة الفنون الغنية والمعقدة التي خلفها فنانو العصر الحجري القديم، ولا سيما فن الكهوف المتقن وتماثيل فينوس المصغرة الغامضة التي أنتجوها.
حدثت الثورة الزراعية، التي أسست من الزراعة نمط حياة مهيمن، حوالي 12,000 سنة قبل الميلاد، وبشرت بالعصر الحجري الحديث. نما المجتمع في العصر الحجري الحديث بشكل هرمي وغير متساوٍ مقارنة بأسلافه في العصر الحجري القديم، ويُعتقد أن الممارسات الدينية قد تغيرت لتتناسب مع ذلك. ربما أصبحت ديانة العصر الحجري الحديث أكثر هيكلية ومركزية مما كانت عليه في العصر الحجري القديم، وربما انخرطت في عبادة الأسلاف سواء لأسلاف الفرد أو لأسلاف مجموعات وقبائل ومستوطنات بأكملها. من السمات الشهيرة لديانة العصر الحجري الحديث الدوائر الحجرية في الجزر البريطانية، وأشهرها اليوم ستونهنج. من المجالات المعروفة بشكل خاص في ديانة العصر الحجري الحديث المتأخر حتى العصر النحاسي هي الأساطير الهندية الأوروبية البدائية، وهي ديانة الشعوب التي تحدثت لأول مرة اللغة الهندية الأوروبية البدائية، والتي أعيد بناؤها جزئيًا من خلال العناصر الدينية المشتركة بين أوائل المتحدثين باللغة الهندية الأوروبية المبكرة.
يمكن فهم ديانات العصر البرونزي والعصر الحديدي جزئيًا من خلال السجلات الأثرية، ولكن، أيضًا وأكثر من العصر الحجري القديم والعصر الحجري الحديث، من خلال السجلات المكتوبة؛ فبعض المجتمعات كانت لديها كتابة في هذه العصور، وكانت قادرة على وصف تلك التي لم تكن لديها كتابة. تشهد هذه العصور من ديانات ما قبل التاريخ تركيزًا ثقافيًا خاصًا اليوم من قبل دعاة إعادة البناء المعاصرين، إذ تستند العديد من المعتقدات الوثنية اليوم إلى ممارسات مجتمعات عصور فجر التاريخ البرونزية والحديدية.