كان دماغ هومو هايدلبيرغنسيس أكبر عموماً من أدمغة أشباه البشر الأقدم، وتراوحت سعته في كثير من العينات بين نحو ١١٠٠ و١٤٠٠ سنتيمتر مكعب، وهي قيم تقترب من نطاق الإنسان الحديث ونياندرتال. ولا تكفي سعة الجمجمة وحدها لقياس الذكاء، لكنها تتفق مع ظهور تقنيات صيد أكثر تنظيماً وأدوات حجرية متقنة وسلوك اجتماعي أكثر تعقيداً.
