三星堆古遗址位于四川省广汉市西北的鸭子河南岸，散布面积12平方千米，距今已有5000至3000年历史，是迄今在西南地域发明的规模最大、延续时光最长、文化内涵最丰硕的古城、古国、古蜀文化遗址。现有保留最完全的东、西、南城墙和月亮湾内城墙。三星堆遗址被称为20世纪人类最巨大的考古发明之一，昭示了长江流域与黄河流域一样，同属中华文明的母体，被誉为“长江文明之源”。
发现
三星堆遗址的惊世发现，始于当地农民燕道诚于1929年车水淘沟时偶然发现的一坑玉石器。1931年春，在广汉县传教的英国传教士董笃宜(V·H·Donnithorne)听到这个消息后，找到当地驻军帮忙宣传保护和调查，还将收集到的玉石器交美国人开办的华西大学博物馆保管。根据董笃宜提供的线索，华西大学博物馆馆长葛维汉(David C·Graham)和助理林名钧于1934年春天组成考古队，由广汉县县长罗雨仓主持，在燕氏发现玉石器的附近进行了为期十天的发掘。发掘收获丰富，根据这些材料，葛维汉整理出《汉州发掘简报》。三星堆遗址自1934年首次发掘以后，发掘就长期停滞。
发掘
50年代开始，考古工作者又恢复了在三星堆的考古工作。当时还没有认识到三星堆遗址的巨大规模，所以将三星堆遗址北部的月亮湾地点和南部的三星堆地点各自当作一个遗址，分别命名为“横梁子遗址”和“三星堆遗址”。1963年，由冯汉骥领队，四川省博物馆、四川大学历史系组成的联合考古队再次发掘了三星堆遗址的月亮湾等地点，展现了三星堆遗址和文化的基本面貌。当时，冯汉骥教授曾认识到，三星堆“一带遗址如此密集，很可能就是古代蜀国的一个中心都邑”。
20世纪八九十年代以后，三星堆遗址迎来了大规模连续发掘时期，前后长达20年。1980～1981年的发掘，清理出成片的新石器时代的房址遗迹，出土标本上万件，还发现了具有分期意义的地层迭压关系。这次发掘的发掘报告《广汉三星堆遗址》中指出，三星堆是“一种在四川地区分布较广的、具有鲜明特征的，有别于其它任何考古学文化的一种古文化”，已经具备了夏鼐提出的命名考古学文化的三个条件，建议命名为“三星堆文化”。1982年和1984年，考古工作者分别在三星堆地点西南和西泉坎地点进行了两次发掘，发现三星堆遗址最晚期的遗存。1986年出土了大量遗物和复杂的地层迭压关系，根据这年的发掘材料，一些考古研究者开始了三星堆遗址分期的尝试。也正是在1986年，两处埋藏有丰富宝藏的长方形器物坑被意外揭露出来，其包含的大量金属器的出土，引起了海内外学术界对位于中国西南的古蜀文明的重视。在三星堆遗址大规模发掘的同时，1985～1987年对成都市区的十二桥遗址进行了发掘，该遗址最下层的文化面貌与三星堆遗址最晚期遗存相同，为三星堆文化的去向等问题提供了重要材料。
1990年开始，对三星堆文化和文明的探索从成都平原延伸到了渝东地区和陕南地区。由于早于三星堆文化的四川盆地新石器时代文化面貌的初步揭示，并且有多处龙山时代的古城遗址和若干处具有新石器时代文化向三星堆文化过渡阶段遗存的发现，为三星堆文明研究的深入进行提供了更广阔的前景。
2012年，四川省文物考古研究院在三星堆遗址北部和东南部3.25平方公里的范围内进行考古勘探，发现青关山大型建筑基址群。该建筑基址群位于三星堆遗址西北部的二级台地上，均系人工夯筑而成，现存面积约16000平方米，并在该建筑基址群发现有掩埋玉璧、石壁和象牙的现象。
