প্রাচীনকাল বলতে এখানে বৈদিক কাল (খ্রি. পূ্. ২৫০০ অব্দ) থেকে শুরু করে মহাভারতের কাল হয়ে কালীদাসের সময় পর্যন্ত ইতিহাসকে বোঝানো হয়েছে। আর্যরা বহু পূর্বে ভারতবর্ষে আগমন করে অনার্যদের বিতারিত করে। তাদের রাজত্ব প্রতিষ্ঠিত হয় পশ্চিমে সুলেমান গিরিপুঞ্জ থেকে পূর্বে গঙ্গা-যমুনার সঙ্গমস্থল, উত্তরে হিমালয় থেকে দক্ষিণে সিন্ধু নদ পর্যন্ত। বেদে বঙ্গদেশের কোন উল্লেখ নেই, সুতরাং এটি তখন অরণ্যসংকুল এবং অনার্যদের আবাস ছিল অথবা পূর্বাংশের এই ভূমিটি তখনও বঙ্গোপসাগরে নিমজ্জিত ছিল। এরপর আসে সংহিতার কাল। মনুসংহিতায়ও বঙ্গদেশের উল্লেখ নেই। তবে অনুমানের উপর বলা হয় এই অঞ্চল তখন আর্য্যাবর্ত্তের মধ্যে ছিল তবে এখানে আর্য্যধর্ম প্রসার লাভ করেনি। তাই এসময়ে বর্তমান ময়মনসিংহ অঞ্চলের কোন অস্তিত্বের কথা জানা যায়না।

এরপর আসে রামায়ণ এবং মহাভারতের কাল। রামায়ণ ও মহাভারতে বঙ্গের বহুল ব্যবহার লক্ষ্য করা যায়। রামায়ণে "অঙ্গ, বঙ্গ, মগধ, কাশী, কোশল" প্রভৃতি অঞ্চলের উল্লেখ রয়েছে; তবে এদের অবস্থানের কোন স্পষ্ট ধারণা নেই। মহাভারত অধ্যয়ন করলে অবস্থানের যে ধারণা পাওয়া যায় তা এরকম: প্রথমত, ভারতবর্ষের পূর্ব প্রান্তে বঙ্গদেশ নামে একটি রাজ্য ছিল; দ্বিতীয়ত, সেই দেশ ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র রাজ্যে বিভক্ত ছিল; তৃতীয়ত, তখনকার সময়েও তাম্রলিপ্তের (বর্তমান তমলুক) অস্তিত্ব ছিল এবং চতুর্থত, বঙ্গদেশ অতিক্রম করে পূর্বদিকে লৌহিত্য প্রদেশ এবং তার পূর্বে লৌহিত্য সাগর বিদ্যমান ছিল। এছাড়া বঙ্গের উত্তর সীমা হিসেবে এখানে প্রাগ্‌জ্যোতিষ দেশের উল্লেখ রয়েছে। তবে এই আলোচনায় ব্রহ্মপুতের অবস্থান জানা যায়না; আর ময়মনসিংহ অঞ্চল চিহ্নিতকরণের জন্য ইটিই জানা প্রয়োজন। মহাভারতের বিস্তৃত আলোচনায় জানা যায় ব্রহ্মপুত্র নদ তখন লৌহিত্য সাগর নামে পরিচিত ছিল যা ব্রহ্মকুণ্ড থেকে উৎপন্ন হয়ে হিমালয়ের পূর্বপ্রান্ত পর্যন্ত বিস্তৃত ছিল বিধায় আর্য্যবর্ত্তের মধ্য দিয়ে যায়নি। পরশুরাম প্রতিষ্ঠিত লৌহিত্য তীর্থ বলতে এই লৌহিত্য সাগরকেই বুঝানো হয়েছে। মূলত ব্রহ্মপুত্র নদী সাগরের সাথে মিলিত হয়েছে বলেই এদের সঙ্গমস্থলের নাম সাগর হয়েছে।

এছাড়া তাম্রলিপ্ত, করতোয়া ও বৈতরণীর উল্লেখ থেকে জানা যায় যে মহাভারতীয় যুগে ময়মনসিংহ জেলাসহ বঙ্গদেশের প্রায় ৩/৪ অংশ লৌহিত্য সাগরে নিমজ্জিত ছিল। আধুনিক প্রত্নতত্ত্ববিদরাও এর সাথে একমত হয়েছেন; গঙ্গা ও ব্রহ্মপুত্রের মুখানীত কাঁদা হতেই বঙ্গভূমির সৃষ্টি হয় বলে তারা অনুমান করেন। কারণ হিমালয়ের সন্নিহিত অঞ্চলেও অনেক সামুদ্রিক প্রাণীর কঙ্কাল ও অন্যান্য নিদর্শন পাওয়া গেছে।এর সাথেই ভেসে উঠে বর্তমান ময়মনসিংহ অঞ্চল। এরপর প্রায় ৩০০০ বছর অতিবাহিত হয়, এই সময়ের বর্ণনা পাওয়া যায় পুরাণে। প্রকৃতপক্ষে এই সময়েই লৌহিত্যগর্ভ থেকে বঙ্গদেশ উত্থিত হচ্ছিল এবং সেই সাথে ব্রহ্মপুত্র তীর্থরাজ হিসেবে এই দেশে পূজিত হচ্ছিল।

ভাটী রাজ্য
পাগলপন্থি বিদ্রোহ
প্রাচীন কাল
প্রাথমিক মুসলিম শাসন