ในสมัยพุทธกาล พุทธคยา อยู่ในดินแดนที่เรียกกันว่าชมพูทวีป ตั้งอยู่ในหมู่บ้านนิคมชื่อว่าอุรุเวลา ในแคว้นมคธ เป็นสถานที่ ๆ ร่มรื่นเป็นรมณียสถาน สะดวกด้วยโคจรคาม เหมาะแก่การบำเพ็ญเพียรทางจิต สภาพของพุทธคยาในสมัยพุทธกาลอาจจะพิจารณาได้จากพุทธพจน์ในพระไตรปิฏก ที่ได้ตรัสกับโพธิราชกุมาร ในโพธิราชกุมารสูตร ราชวรรค มัชฌิมนิกาย มัชฌิมปัณณาสก์ ซึ่งพระพุทธองค์ได้ทรงพรรณาถึงตำบลอุรุเวลาเสนานิคมไว้ว่า

เมื่อพระพุทธองค์ได้ตรัสรู้แล้ว พระองค์ก็ได้ประทับอยู่ ณ พุทธคยา เพื่อเสวยวิมุตติสุข (ความสุขอันเกิดจากความหลุดพ้น) อยู่ 7 สัปดาห์ และเกิดเรื่องราวต่าง ๆ มากมาย ณ โพธิมณฑลแห่งนี้ภายในเวลา 7 สัปดาห์ดังกล่าว ซึ่งรวมถึงเรื่องราวของตปุสสะ และภัลลิกะ 2 พ่อค้า ที่เดินทางผ่านมาเห็นพระพุทธองค์มีพระวรกายผ่องใส จึงเข้ามาถวายข้าวสัตตุผลและสัตตุก้อน แล้วแสดงตนเป็นทวิวาจกอุบาสก ผู้ถึงพระพุทธและพระธรรมเป็นสรณะคู่แรกของโลก และพระพุทธองค์ได้ทรงประทานพระเกศาแก่พ่อค้าทั้งคู่เป็นที่ระลึกในพุทธานุสสติด้วย3

พุทธคยาในสมัยพุทธกาล หลังจากการตรัสรู้และเสวยวิมุตติสุขของพระพุทธองค์แล้ว ไม่ปรากฏหลักฐานว่าพระพุทธองค์ได้เสด็จมา ณ ที่แห่งนี้แต่อย่างใด มีกล่าวถึงในอรรถกถาแต่เมื่อคราวพระอานนท์ ได้มา ณ พุทธคยา เพื่อนำเมล็ดพันธ์ต้นพระศรีมหาโพธิ์ที่เจ้าชายสิทธัตถะตรัสรู้กลับไปปลูก ณ วัดพระเชตวัน เมืองสาวัตถี ตามความต้องการของอนาถบิณฑิกเศรษฐี ซึ่งปรารถนาให้มีสิ่งเตือนใจเมื่อพระพุทธเจ้าเสด็จไปประทับที่อื่น ต่อมาต้นโพธิ์ต้นที่อยู่ ณ วัดพระเชตวันจึงได้ชื่อว่าอานันทโพธิ์ และยังคงยืนต้นมาจนถึงปัจจุบัน[1]