Stonehenge được xây dựng trong bốn giai đoạn và mặc dù các nhà khảo cổ học không biết chắc chắn thời gian xây dựng là bao lâu, nhưng người ta cho rằng phải mất khoảng 1.500 năm để hoàn thành. Stonehenge được hoàn thành vào khoảng 3.500 năm trước .
Giai đoạn xây dựng đầu tiên của Stonehenge bắt đầu vào khoảng năm 3100 trước Công nguyên. Vào thời điểm đó, các nhà xây dựng đã đào những cái hố tròn, được gọi là hố Aubrey, trên lớp phấn. Các nhà khoa học đã phát hiện ra hài cốt của con người trong nhiều hố, mặc dù họ tin rằng những hố ban đầu được dành cho các nghi lễ tôn giáo chứ không phải để chôn cất. Giai đoạn thứ hai của việc xây dựng bắt đầu vào khoảng năm 2150 trước Công nguyên. và tham gia cài đặt 82 bluestones trên trang web. Đây là những tảng đá khổng lồ, nặng tới 4 tấn, phải được đưa từ dãy núi Preseli ở xứ Wales về. Cuộc hành trình với những viên đá khổng lồ này dài khoảng 240 dặm.
Khoảng 150 năm sau, giai đoạn xây dựng thứ ba bắt đầu. Trong giai đoạn này, nhiều viên đá hơn, được gọi là đá Sarsen, đã được đưa đến. Một số viên đá này nặng tới 55 tấn và được sắp xếp theo hình bán nguyệt mà mọi người ngày nay quen thuộc nhất.
Giai đoạn thứ tư và giai đoạn cuối cùng diễn ra vào khoảng năm 1500 trước Công nguyên. Giai đoạn này liên quan đến việc sắp xếp lại các viên đá xanh thành hình móng ngựa mang tính biểu tượng của chúng. Ban đầu có khoảng 60 viên đá, ngày nay nhiều viên bị vỡ hoặc mất tích.