Hacía ya siglos que los pueblos llamados íberos se habían consolidado en muchos valles pirenaicos y llanuras vecinas, sobre todo en las cuencas de los ríos Gállego, Cinca, Segre y Ebro medio. En la Edad del Hierro comenzaron a aparecer nuevos invasores que ahora conocemos bajo el denominador común de celtas (griego kéltoi, latín celtae). Este movimiento de llegada de gentes celtas duró varios siglos. Eran, desde luego, un pueblo indoeuropeo.
Uno de los primeros contactos vasco-célticos tiene lugar hacia el Garona. Plinio y Plutarco testimonian que los aquitanos rechazaron a los celtas, obligándoles a invadir España por vía marítima, desembarcando en las costas occidentales cantábricas y portuguesas. Pero lo cierto es que, a lo largo de los siglos, grupos célticos se establecieron en las comarcas de Ger, Lannemezan o Ariège: los belendi.
De los estudios minuciosos hechos por el profesor Bosch Gimpera, autoridad en la materia, se desprende que las inmigraciones célticas tuvieron lugar en varias fases. Una primera fase, a cargo de los celtas de las urnas del sur de Alemania, se desarrolló entre 900 y 800 a. de J. C., extendiéndose al norte del Pirineo y llegando hasta la actual tierra catalana. En esta fase se habrían infiltrado en la región vasca de Aquitania.
En la segunda fase, realizada en varias etapas, llegaron gentes procedentes del centro de Alemania, Holanda y Bélgica. Accedieron por el oeste francés y penetraron por los Pirineos vascos. En la primera etapa llegaron los berones, que se establecieron a orillas del Ebro —les recordaría el pueblo llamado Briones, en La Rioja. Otros grupos de esta etapa (700-650 a. de J. C.) siguieron el camino Miranda-Pancorbo para internarse por la meseta castellana.
Entre 650 y 600 a. de J. C. se sitúa la entrada de los grupos de la segunda etapa, con una avanzada germánica de cimbrios. Hacia el 600 llegaron los belgas, de los cuales los suessiones y autrigones se establecerían en territorio vasco. Del grupo germánico de los nerviones, según Bosch Gimpera, una parte ocupó diversos lugares del camino de Navarra a Pancorbo, infiltrándose en tierra vasca entre los cántabros y dominando la meseta castellana y el valle del Jalón. Estos serían los pueblos conocidos después como vacceos y arevacos.
Las gentes celtas se trasladaban en caravanas formadas por familias, rebaños, enseres y animales diversos. El conflicto con los pueblos locales encontraba solución unas veces por las armas y otras mediante acuerdos: paso libre, instalaciones provisionales o definitivas, cesión de pastos, alojamientos, etc. Desde luego, la ribera derecha del Garona quedó en poder celta.
Algunos grupos introducidos por Roncesvalles llegaron a la Vardulia, ocupando la región de Villarcayo, donde construyeron la fortaleza denominada Segontia Paramica (Sigüenza del Páramo) para defenderse de los coniscos, desalojados de esas tierras y obligados a establecerse junto al mar. Ciertos elementos y grupos sueltos lograron establecerse en tierra cántabra y várdula del interior, mezclándose con los naturales.
Los berones se instalaron definitivamente en La Rioja, formando una población vasquicéltica con núcleos vascos en los valles más montañosos. Desde Sos, Sause, habitaron los suessiones que habían dejado pequeños grupos por el camino de Roncesvalles a Miranda. En Etxauri (Navarra) habría otro grupo. El pequeño grupo de los nerviones se estableció en la cuenca del río Nervión (no confundir con el Ibaizábal), cuyo nombre les recuerda.
Por la región de Tolosa aquitana se adentraron los garunni y belendi hacia los valles montañosos. Se han encontrado indicios de cultura céltica en tierras limítrofes del País Vasco actual. La cerámica se caracteriza por decoraciones de surcos paralelos o cordones en relieve, presentes en Sena (Huesca), Roquizal del Rullo (Zaragoza) y Las Escondinas —todas estas estaciones al oriente vasco.
En Etxauri (Navarra), en pleno corazón de Euskal Herria, se halla una necrópolis celta perteneciente probablemente a un grupo de suessiones establecido allí. Las necrópolis celtas contienen sepulcros de cremación excavados en el suelo, donde una urna guarda los huesos del difunto. La cultura celta, llamada hallstática, de los Urnenfelder (campos de urnas), aparece en el extremo del istmo pirenaico, en tierra catalana.
En el siglo III a. de J. C., algunos grupos íberos, empujados por los celtas, emigraron hacia el alto Aragón y, cruzando el Pirineo, se internaron en tierra aquitana. De esta colisión vasco-celta, Euskal Herria sufrió un grave quebranto. Las mejores tierras quedaron ocupadas por los invasores. Aquitania y Vardulia fueron las más afectadas. En esta última se estableció la tribu autrigona, mezclándose con la población nativa.
La Vasconia perdió tierras ocupadas por los berones, mientras que los ilergetes se asentaron en extensas zonas de Huesca. Los suessiones, establecidos en zonas de Sos y Sangüesa, erigieron fortificaciones defensivas en Navardún y Berdún para protegerse de los habitantes del río Beral y de los navarros (la raíz "-dun" significa "fortaleza").
El poderío celta alcanzó su apogeo en el siglo VI a. de J. C., pero para el siglo II a. de J. C. ya se habían absorbido en Euskal Herria. Las orillas del Ebro y zonas colindantes adoptaron importantes elementos de la cultura céltica. El balance señala como ocupantes de la ribera derecha del Garona a los Volcae, Ruteni, Belendi y Garunni. Los tolosates serían fruto de la mezcla entre celtas y vascos. En la orilla izquierda permanecerían pueblos de estirpe vasca mezclados con elementos íberos: ubiskos, tarusates, auskis, elusates, onessis y taruskos.
Desde los primeros tiempos históricos, las orillas del Garona marcarían la separación entre celtas (galos) y aquitanos (vascos). Por occidente de Euskal Herria, en las más altas montañas junto al mar, se consolidaron los cántabros. La costa hasta la desembocadura del Ibaizábal (Bilbao) quedó en manos de un pueblo mixto, vasquicéltico: los autrigones. El resto de la costa hasta Bayona fue dominado por las tribus vascas: caristia, várdula y vascona. Sin embargo, en las cercanías del Adur se hallaban los cocosates y tarbellis, celtas que se extendieron por las Landas y el Bearne, especialmente en las partes bajas de los ríos.
En las cuencas altas continuaron siendo únicos habitantes los pueblos vascos: sibusates (suletinos o zuberotarras), oskidates (Ossau), biguerriones (Bigorra) y vascones (San Juan de Pie de Puerto). Los berones se establecieron en la parte baja de los ríos Tirón, Glera y Najerilla. Algunos grupos como los suessiones, los nerviones y los autrigones fueron absorbidos casi por completo.
Los valles altos aragoneses permanecieron euskaldunes, incluso en lengua, aunque con elementos íberos asimilados, especialmente en las zonas históricas de Sobrarbe, Ribagorza, valle de Arán (“arenosos”), Pallars, Andorra (“andosinos”) y el Alto Urgel. En el lado meridional del Pirineo, Bosch Gimpera considera que el elemento pirenaico se mantuvo intacto en los gergistanos, mientras que en el caso de los ausoceretes (Ripollés y Garrocha) y los ausetanos (Vich y Gerona) podría haber habido alguna infiltración céltica. En cambio, los pueblos del litoral y cuenca media del Segre ya no presentan huellas de la población anterior.
En el vocabulario vasco actual existen algunas reminiscencias que podrían estar relacionadas con los celtas, como los nombres de los dólmenes: triku-arri, trego-arri (que podrían recordar a los autrikones o autrigones); y armorkora y murko, también dólmenes, que podrían remitir a los "armoricanos" o bretones celtas. Es sabido que a los invasores y extranjeros se les aplican epítetos despectivos, lo que explicaría que murko (“persona grosera”) equivalga a triku (“persona huraña” o “erizo”). Murko también significa “vasija, cántaro, jarra”.
El resultado final de las invasiones celtas fue la formación de dos pueblos poderosos y peligrosos al norte y sur de Euskal Herria: el galo y el celtíbero.