大脑皮质的发生分为三个阶段，依次为古皮质、旧皮质和新皮质。人类大脑皮质的发生过程重演了脑皮质的种系发生过程。海马和齿状回是最早出现的皮质结构，相当于古皮质。

胚胎第7周时，在纹状体的外侧，大量成神经细胞聚集并分化，形成梨状皮质，相当于旧皮质。旧皮质出现不久，神经上皮细胞增殖，分期分批地迁移至表层并分化为神经细胞，形成新皮质，这是大脑皮质中出现最晚、面积最大的部分。

由于端脑套层产生的成神经细胞，是分期分批地进行迁移的，因而皮质中的神经细胞呈层状分布。越早产生和迁移的细胞，其位置越深；越晚产生和迁移的细胞，其位置越表浅，即越靠近皮质表层。胎儿出生时，新皮质已形成6层结构。古皮质和旧皮质的分层无一定规律性，有的分层不明显，有的分为3层。

在大脑皮质内，随着神经元的不断形成，突触也随之形成。早在第8周，皮质内即已出现突触。突触的形成过程包括轴突生长的终止、树突和树突棘的发育、突触部位的选择和最后的突触形成。