Scavi archeologici condotti dalla Soprintendenza Archeologica del Veneto in Via degli Alpini hanno accertato la frequentazione della zona di Sovizzo alla fine dei IV e durante il III millennio a.C. (era del rame).
In un antico dosso alluvionale è stato scoperto un complesso di strutture megalitiche con funzione sacrale-funeraria,
si tratta di alcune sepolture costituite da accumuli ordinati di pietre alle quali si accede lungo un doppio corridoio di 25 metri segnato da grossi ciottoli fluviali allineati e da tre stele verticali di pietra all'ingresso. In uno dei circoli funerari è stato rinvenuto un corpo rannicchiato e semibruciato, corredato da punte di freccia in selce.
Per l'unicità e l'importanza del ritrovamento, paragonabile all'area megalitica di S. Martino di Aosta, si è iniziata sul luogo la costruzione di un museo che ospiterà anche altri reperti della storia di Sovizzo.

Non è raro che gli scavi occasionali di alcune fondamenta di abitazioni recenti abbiano restituito sepolture millenarie, si racconta la storia di un privato, che qualche anno fà durante i lavori di rinforzo delle fondamenta della sua casa, ritrovava a pochi metri di profondità un piccolo scheletro,accanto, all'altezza del cranio, stava un pettine fermacapelli finemente decorato, unico ornamento e oggetto di valore, che quella bambina della preistoria aveva portato con sé nel suo sonno di morte,la scelta di ricoprire la buca e di lasciare la piccola nella sepoltura naturale che le diedero i suoi cari non contribuisce certo a soddisfare lo spirito di ricerca e di conoscenza, è però un segno di rispetto nei confronti di coloro che nei millenni ci hanno preceduto nei luoghi che abitiamo e frequentiamo quotidianamente.

Dell'epoca romana si ha testimonianza in alcune antiche iscrizioni murate nelle chiese di S. Daniele e di Sovizzo Alto, la più importante delle quali è una lapide romana con dedica a Diana ed è probabile che facesse parte di un tempio.

Tra il VI e l'VIII secolo s'insediavano a Sovizzo i Longobardi: in località Campo delle Battaglie fu scoperta all'inizio del secolo una grande necropoli e tombe corredate da moltissimo materiale tra cui: coltelli, spade, lance, umboni di scudo, fibbie, pettini, perle vitree e altri oggetti,infatti il luogo fu così denominato in seguito ai ritrovamenti di sepolture con ricchi corredi tombali.
Nel 1956, il conte Giovanni Curti donò al Museo la ricca collezione di reperti longobardi, raccolti negli scavi del padre nel "Campo delle Battaglie" nei pressi di Sovizzo.
Successivamente sono state scavate almeno duecento tombe di corredo, circa sessanta delle quali appartenenti a guerrieri, mentre più di una quindicina dovevano essere sepolture femminili.
Le tombe femminili erano dotate di numerosi vaghi di collana in pasta vitrea, di anelli d'oro e gemme incise, di orecchini e aghi crinali in bronzo.
Una "spatha", un umbone di scudo e varie guarnizioni di cintura, pettini finemente decorati, un coltello compaiono nella sepoltura del cosiddetto "Guerriero di Sovizzo", recuperata con vecchi scavi e conservata ed esposta con il terreno che la inglobava e che tuttora contiene altri oggetti di corredo, rivelati dall'indagine radiografica.
Il carattere agli inizi fortemente militare dell'insediamento longobardo in terra vicentina di questa popolazione germanica e la loro successiva conversione al Cristianesimo sono ben ricostruibili più dall'interpretazione delle usanze funerarie che dalle lacunose fonti storiche d'epoca.

Altri reperti confermerebbero il fatto che il duca di Vicenza, Gaido, tentò di fermare i franchi di Carlomagno proprio presso Sovizzo, ma fu sconfitto nel 773 circa. Nel Medio Evo il paese appartenne ai vescovi di Vicenza, che nei primi anni del '200 lo cedettero al Capitolo della Cattedrale, seguendo poi le sorti del Vicentino.

Antichi autori affermavano che "si vedono certi vestigi di un antichissimo castello nel Monte presso la Chiesa": anche se i primi documenti lo citano agli inizi del Duecento, forse era un castello vescovile eretto verso il X secolo contro le invasioni degli Ungari, certo è che molto ha significato per la gente della zona, poichè "Castello" viene ancora chiamato il luogo dove oggi sorge il gruppo parrocchiale di S. Maria Annunziata a Sovizzo Colle.

Il vecchio nucleo di Sovizzo, sorge principalmente attorno a Villa Sale di S.Damiano ora Curti, un'importante dimora di Origine cinquecentesca. Il primo edificio, costruito nella seconda metà del XVI secolo, fu ingrandito nelle epoche successive. Oggi il complesso è di notevoli dimensioni, un lungo porticato che si estende lungo il margine sinistro del giardino anteriore, il parco di grande respiro e dimensione (35.000 mq.) offre la possibilità di ammirare piante secolari, statue settecentesche del Marinali ed uno splendido anfiteatro all'aperto arricchito da due rare urne paleocristiane.