Ο νεολιθικός οικισμός της Κνωσού εκτείνεται κάτω από την περιοχή του μεταγενέστερου μινωικού ανακτόρου. Είναι μέχρι στιγμής η καλλίτερα διερευνημένη θέση από τις 80 περίπου γνωστές θέσεις της Νεολιθικής εποχής στην Κρήτη. Από τις ανασκαφικές έρευνες (1957-1960, 1969-1970) προκύπτει ότι ο οικισμός οργανώνεται στο λόφο Κεφάλα κατά την Προκεραμική περίοδο, αναπτύσσεται ιδιαίτερα κατά την Αρχαιότερη και κατοικείται μέχρι την Τελική Νεολιθική.

Κατά την Προκεραμική περίοδο, που ανάγεται σύμφωνα με ραδιοχρονολογήσεις στα τέλη της 7ης χιλιετίας π.Χ., χρησιμοποιούνται πιθανότατα πασσαλόπηκτες καλύβες, ίσως όμοιες με εκείνες που βρέθηκαν στη Άργισσα Θεσσαλίας.

Στις πρώτες οικιστικές φάσεις της Αρχαιότερης Νεολιθικής κατασκευάζονται οικίες με λιθόκτιστα θεμέλια, στα οποία στηρίζονται τοίχοι από κλαδιά και πηλό (τεχνική pise). Οι οικίες κτίζονται ελεύθερες στο χώρο και δεν έχουν ενιαίο προσανατολισμό.

Κατά τη Μέση Νεολιθική η δόμηση είναι πυκνότερη. Ορθογώνια μονόχωρα σπίτια κτίζονται ανεξάρτητα ή το ένα δίπλα στο άλλο, σχηματίζοντας μικρά οικοδομικά συμπλέγματα. Τα υλικά και ο τρόπος δόμησης δε διαφέρουν από την προηγούμενη περίοδο. Τα δάπεδα διαμορφώνονται με πατημένο χώμα, ενώ κατά μήκος των τοίχων υπάρχουν υπερυψωμένες κατασκευές για ανάπαυλα ή εργασία (θρανία). Τέλος, υπάρχουν κάποιες ενδείξεις για την ύπαρξη και διώροφων κτισμάτων.

Η κεραμική της Κνωσού δεν παρουσιάζει ιδιαίτερη ποικιλία στα σχήματα και τη διακόσμηση στη διάρκεια της Νεολιθικής, Ημισφαιρικές φιάλες, κλειστά αγγεία με στενό λαιμό, καρποδόχες με ψηλό πόδι, χονδροειδή αποθηκευτικά αγγεία μα πλαστική διακόσμηση είναι τα συνηθέστερα σχήματα αγγείων. Τα λεπτότερα αγγεία έχουν στιλβωμένη επιφάνεια και κοσμούνται με λευκή γραπτή, αυλακωτή και εγχάρακτη διακόσμηση, καθώς και με γραμμική στίλβωση (pattern burnished).

Αξιοσημείωτη είναι η παρουσία ειδωλίων από την Προκεραμική μέχρι το τέλος της Νεολιθικής. Κατασκευάζονται κυρίως από πηλό, ενώ δε λείπουν ειδώλια από λίθο, μάρμαρο, οστό και όστρεο. Τα περισσότερα απεικονίζουν την ανθρώπινη μορφή, χωρίς να είναι πάντα δυνατή η αναγνώριση του φύλου, και διακοσμούνται με εγχάρακτη ή γραπτή διακόσμηση. Τέλος τα ζωόμορφα ειδώλια της Αρχαιότερης Νεολιθικής από την Κνωσό παριστάνουν ταύρους.