Neolitik Çağ’ın bir diğer önemli yerleşimi de Nevali Çori‘dir. Şanlıurfa’nın Hilvanlı ilçesinde yer alan Nevali Çori’nin tarihi M.Ö. 10000 yılına dayanmaktadır. Höyük keşfinden birkaç yıl geçtikten sonra, Urfa Müzesi Müdürü tarafından kazılara başlandı.
Höyük, Atatürk Baraj Gölü suları altında kalmadan önce Fırat’ın bir kolu olan Kantara Deresi’nin iki yanında yer almaktaydı. Dere höyüğü ikiye bölmüş durumdadır. Yerleşme, derenin doğu yakasında 90 X 40 metre boyutlarında, batı yakasında ise daha küçük bir alandır. Bu yerleşmelerden büyük olanı (doğu) Nevali Çori I, batı taraftaki ise Nevali Çori II olarak adlandırılmaktadır.
1993 yılında Atatürk Barajı suları yükselirken başlatılan kurtarma çalışmalarını Prof. Harald Hauptmann başkanlık etmiştir.
Nevali Çori insanların dönüm noktasının olduğu, yerleşik hayata geçmenin hayvanların evcilleştirilmeye başlandığı bir yerleşim yeridir. Birbirinden farklı odalar yemek, depo, pişirme odaları bulunmaktadır.
Beş yapı katı olarak izlenen, Nevali Çori I olarak tanımlanan kesimdeki Çanak Çömleksiz Neolitik Çağ tabakalarının analizi sonrası varılan sonuç; Höyükte neolitik halkının esas olarak avcı – toplayıcı yaşam tarzını sürdürmekle birlikte, tarım ve hayvancılık yaptığını ortaya koymaktadır.
Nevali Çori, Anadolu’da inşa edilmesi güç dikdörtgen yapıların ilk görüldüğü yerleşimdir. İçerisinde tapınak ve ortak kullanım alanı olan alanlar mevcuttur. Yerleşim alanında bulunan en büyük yapının boyutları 15 m x 7 m ‘dir.
Genelde, dini anlam vermiş oldukları hayvanların figürleri heykellere çizen dönemin insanları, Nevali Çori‘de ilk defa insan figürlerini heykellere işlemiştir.
Hala avcı toplayıcı bir şekilde yaşayan topluluk, özellikle tahıl ürünleri tarımını yapmaya çalıştığı keşfedilmiştir.