考古工作者共在大地灣遺址清理發(fā)掘出房屋遺址240座,灶址98個,灰坑和窖穴325個墓葬71座,窯址35座及溝渠12段,累計出土陶器4147件、石器(包括玉器)1931件、骨角牙蚌器2218件以及動物骨骼1.7萬多件。據(jù)考證,大地灣遺址大致可分為五期文化:前仰韶文化、仰韶文化早、中、晚期和常山下層文化。其歷史年代從距今8000年一直延續(xù)到距今5000年。其中距今8000年的一期文化是我國西北地區(qū)迄今為止考古發(fā)現(xiàn)中較早的新石器文化。
2006年3月,由財政部、國家文物局批準立項,大地灣博物館2007年11月開工建設,投資2000余萬元。占地面積26680平方米,建筑面積3155平方米。
2011年12月31日,大地灣博物館正式開館。
其整體呈半地下式,主體部分曲折延伸到古河道,由文物庫房、展廳及辦公用房等部分組成。大地灣博物館以“文明序曲———大地灣遺址考古成果展”為主題,分為發(fā)掘保護、歲月遺痕、陶風彩韻、光華永續(xù)四個單元。