Os Tupinambás foram os habitantes da região nesta época.

Sua presença é constatada pelos estudos arqueológicos realizados em Cabo Frio, em Três Vendas em Araruama, na Base Aero-Naval em São Pedro da Aldeia e nos acampamentos de pesca da Praia Grande em Arraial do Cabo.

Antes da chegada dos europeus havia na região cerca de 50 aldeias tupinambás, estimando-se uma população total entre 25.000 e 75.000 habitantes.

Em Cabo Frio foram encontrados sítios tupinambás. O Morro dos Índios e a Duna Boavista, apresentam indícios de terem sido acampamentos de pesca e coleta de moluscos, enquanto a Fonte do Itajurú, próxima do Morro de mesmo nome (hoje Morro da Guia) era a única forma de abastecimento de água potável e corrente na região.

Este sítio era considerado um santuário da mitologia tupinambá, formado pelo complexo de pedras do Itajurú (bocas de pedra em tupi-guarani). São blocos de granito preto e granulação fina, com sulcos e depressões circulares que eram considerados sagrados pelos indígenas. Sobre os blocos, os índios contavam as estórias que transmitiam oralmente o conhecimento e tradições da tribo.

Contam as lendas que quando um guerreiro morria, transformava-se em estrela até que o sol decidisse enviá-los ao Itajurú em forma de pedra sagrada para ser venerado pelos índios. Caso fossem quebradas ou roubadas, todos os índios desapareceriam da terra.

O pescado, crustáceos, gastrópodes e moluscos eram a base da alimentação indígena complementada pela cultura da mandioca e a caça. A cultura tupinambá caracterizava-se pelo domínio das técnicas de cerâmica. Até hoje existe influência tupinambá nos hábitos alimentares, técnicas cerâmicas e de pesca na região.