Caratteristica della storia antica del Turkmenistan è la formazione della civiltà zoroastriana dell’Antico Iran, nella cui sfera d’influenza rientrano i territori dell’attuale Turkmenistan. Nel VI-IV secolo a.C., la satrapia Margiana (con il suo centro nella città di Merv), parte dello stato acheminide, emerse qui.
Il primo stato il cui centro era sul territorio del Turkmenistan fu la Partia con la sua capitale a Nisa. Un altro importante centro del paese in quel periodo era Merv. Il nucleo dello stato partico era formato dalla tribù Sak dei Parti, che viveva sul territorio del Turkmenistan come nomade. Approfittarono dell’indebolimento dello stato seleucide e subordinarono prima i territori vicini di Ircania e Khorasan, poi tutta la Persia, la Mesopotamia e la Bactria. Tuttavia, i nomadi dell’Asia centrale che parlavano lingue indoeuropee – Tohars (Yuezhi) – divennero un serio nemico della Partia.
Dopo la caduta della Partia, le terre turkmene divennero nuovamente la periferia dell’Iran (Sassanidi). A quel tempo, i territori del Turkmenistan erano conosciuti come Khorasan del Nord. Nel IV secolo, il cristianesimo penetrò nel territorio del Turkmenistan: nel 334, una sede vescovile fu stabilita a Merv.
Nei secoli V-VI, il territorio turkmeno appartenente ai Sassanidi fu conquistato da nomadi che erano Eftaliti di lingua iranica, dopo la cui sconfitta i Sassanidi riacquistarono l’influenza perduta. La storia antica del Turkmenistan termina con la formazione del Kaganato turco vicino ai confini settentrionali del Turkmenistan di lingua iranica.