Intorno al 4700 a.C. si diffuse in tutta l'Italia settentrionale una nuova cultura il cui elemento distintivo è rappresentato da vasi di ceramica con l'orlo di forma quadrata. Si suole quindi definirla "cultura dei vasi a bocca quadrata" (cultura v.b.q.).
Attraverso lo studio delle decorazioni presenti su questi vasi è stato possibile distinguere diversi stili poiché, in un primo momento, i vasi vennero decorati con motivi ottenuti combinando in vario modo delle linee rette (stile geometrico lineare). In un secondo momento invece vennero realizzate decorazioni nelle quali si preferivano alle linee spezzate bande di meandri e spirali (stile meandro- spiralico) .
Durante il Neolitico medio vennero abbandonati molti siti occupati in precedenza, tranne alcune eccezioni come Romagnano Loch, riparo di Moletta Patone, riparo Gaban.
Sorsero molti nuovi insediamenti su qualche terrazzamento, come Garniga Nuova (750 m.s.l.m.), ma per lo più su conoidi alluvionali in vicinanza del fondovalle ed ebbero un notevole sviluppo quelli già presenti in queste zone come l'insediamento di La Vela. Qui, in particolare, oltre ad un'ampia attività pastorale, il ritrovamento di chicchi di orzo e frumento carbonizzati comprova anche un'ampia attività agricola.
In questo periodo si sviluppò, nella produzione di strumenti litici, la tecnica del ritocco foliato, che consisteva nel fare piccoli distacchi radenti su buona parte o sull'intera superficie dello strumento.
Il rinvenimento di sepolture, in particolare presso il sito di La Vela, ha permesso di stabilire quali fossero le caratteristiche dei riti funebri adottate durante il Neolitico medio. Sono state individuate tre diverse tipologie:
sepolture senza alcuna protezione;
sepolture a cista litica, cioè con il defunto posto in una cassa formata da lastre di pietra;
sepolture con un recinto di pietre, entro il quale era posto il defunto.
La presenza di una certa varietà nei riti funebri spinge a ritenere che vi fosse il desiderio di attribuire particolari onori agli individui che, all'interno di una comunità, avevano svolto un ruolo di primo piano.
Tutti i defunti, deposti rannicchiati sul fianco sinistro, con il capo rivolto a nord ed il volto ad oriente, potevano avere un corredo costituito da tazzine a bocca quadrata, braccialetti, collanine, conchiglie di spondilus. La presenza, in alcune sepolture, di cinabro induce, per la sua somiglianza all'ocra, a ritenere che venisse utilizzato con la stessa valenza magico religiosa con cui veniva usata l'ocra già nelle sepolture paleolitiche.
La presenza di conchiglie di spondilus, nonché di oggetti provenienti dall'area nord alpina, è molto importante per comprendere l'intensità dei contatti tra le popolazioni delle regioni a sud e a nord delle Alpi.
Sicuramente però vi erano molti rapporti anche con popolazioni stanziate al di sotto del Po come dimostra, ad esempio, il ritrovamento, sempre presso La Vela, di ossidiana, probabilmente originaria di Lipari.
Anche durante il neolitico è attestata la produzione di oggetti artistici. A riparo Gaban è stata trovata una figurina femminile stilizzata, ricavata da una placchetta d'osso, che appare, come diceva Bagolini, "più un simbolo che un'immagine". Al contrario le statuine femminili realizzate nel Paleolitico Superiore e nel Mesolitico presentano molto evidenziati gli attributi femminili con riferimento alla fecondità.