1982和1921年，河南省文物研究所在仰韶村遗址进行发掘，发现仰韶村遗址主要包括有仰韶文化中期（庙底沟类型）、仰韶文化晚期、龙山文化早期 （庙底沟二期文化） 和龙山文化晚期 （河南龙山文化） 四层互相叠压的文化堆积，其中仰韶文化晚期包含了两个层次的不同年代的遗存。其上还有东周文化的遗存。1961年中华人民共和国国务院公布为全国重点文物保护单位。
仰韶村遗址的发现和考古发掘标志着中国史前考古学和近代考古学的诞生，仰韶村也获得了中国考古学圣地的殊荣。 1920年秋发现，1921年瑞典学者J.G.安特生进行考古调查和发掘。由于当时还没有掌握科学的地层学方法，因而把遗址中不同时期的文化遗物混为一谈。
1931年，梁思永在错综复杂的地层堆积中，明确了仰韶、龙山和商代文化的叠压关系，首次判断出这些文化的发展序列，这就是后冈三叠层。这也为探索以仰韶村遗址为代表的豫西地区的仰韶文化与龙山文化的关系奠定了基础。
1951年，中国科学院考古研究所夏鼐、安志敏等学者对仰韶村遗址进行了第二次发掘，在路旁断崖上发掘了半个灰坑，坑壁用草拌泥涂抹平整，灰坑中的陶片具有仰韶和龙山两种文化的因素，因此仍被认定为仰韶和龙山混合文化的遗存。
1956年河南陕县庙底沟遗址的发现，才为发现仰韶文化和龙山文化的承继关系提供新的地层论据。在庙底沟遗址，仰韶文化层上面叠压着龙山文化早期的遗存，具有仰韶文化向龙山文化的过渡性质，因此被命名为庙底沟二期文化。
20世纪80年代，河南省文物考古研究所等单位对仰韶村遗址进行了第三次发掘，确认遗址包含仰韶和龙山两种文化，且二者是继承和连续发展的关系。同时确认了仰韶村文化遗址共分四种文化类型，即仰韶文化中期的庙底沟类型、仰韶文化晚期的西王村类型、龙山文化早期的庙底沟二期类型和龙山文化晚期的三里桥类型。经过数十年的田野考古调查和发掘，仰韶文化及受仰韶文化明显影响的遗址已发现数千处，它们的分布以陕西、河南、山西为中心，影响远达甘肃、湖北、河北和内蒙古边缘地区。 在仰韶文化层中发现有圆形和椭圆形的窖穴。出土石器有斧、铲、刀、凿、镞、网坠、弹丸、犁形器以及刮削器、砍砸器等。陶器数量很多，以泥质红陶和夹砂红陶为主，器形有鼎、灶、釜、甑、钵、盆、碗、壶、罐、瓮、尖底瓶等。纹饰有线纹、绳纹、篮纹、弦纹、划纹、附加堆纹等。还有一定数量的彩陶。彩陶以黑彩最多，图案有圆点纹、弧线纹、