Di una Valguarnera mesolitica si ha certezza grazie alla presenza, in Contrada Vitale, di un monolito databile intorno secolo VIII a.C., ritenuto unico nel suo genere in Sicilia. Tutto il circondario del paese era costellato da villaggi preistorici e di sepolture funerarie; lo testimoniano i ritrovamenti di selci e quarzi lavorati e i cocci in ceramica.

L'ingrottamento adibito al culto, lo si può riscontrare anche nella parte ovest del paese, in un piccolo costone roccioso che i cittadini di Valguarnera chiamano "Grutt 'r' Ballasar" (Grotte di Baldassarre), per via della dominazione Araba; tuttavia queste tre grotte possono considerarsi ben più antiche, probabilmente di origine rupestre. Da qui, sempre sul versante ovest del paese, la costante incuria dell'uomo ha del tutto cancellato dalla storia archeologica un vasto numero di tombe di tipo castellucciano e quindi le prove di una presenza certa di riti funebri come la cremazione.
Alla pari di Enna, anche Valguarnera può vantare un importantissimo culto delle divinità delle sorgenti; così se il capoluogo ha nella leggenda il Ratto di Proserpina, il paese di Caropepe vanta tracce certe del culto di Ade riconducibili ai secoli V e VI a.C., così ancora parzialmente visibile in contrada Sottoconvento, nei pressi dell'attuale cimitero. In questa zona è vasta la presenza antica dell'uomo, sia in età preistorica che in quella greco-romana. Ivi ecco un'edicola votiva del V secolo a.C. e alcune colonne doriche dello stesso periodo. Altra edicola, adesso scomparsa, un tempo sorgeva nei pressi della contrada che è conosciuta come "Morsiata". Grande rilevanza, come per Valguarnera, ha il sito archeologico presso il Monte Rossomanno, con una vasta necropoli e le fondamenta di un paese greco.
Recentemente tra le colline di contrada Marcato scavi archeologici hanno portato alla luce un insediamento abitativo risalente al IV millennio a.C. Uno scheletro umano della tarda età del rame e alcune ceramiche della prima età del bronzo ritrovate in questo ambiente probabilmente faranno riscrivere la storia delle origini di Valguarnera Caropepe.