庙底沟遗址分为二期，一期（下层）为仰韶文化遗存，二期（上层）遗存属仰韶文化向龙山文化过渡性质的遗存。遗址中属于仰韶文化遗存（公元前3900年）的有房址2座、窟穴168座，屋内还发现有火塘。出土的工具以打制砍斫器、刮削器、石刀、石铲为代表。陶器多为红陶，也有少数黑陶、灰陶，彩绘则以黑色为主。陶器的制作基本上是泥条盘筑，也有用手捏制的。颜色主要是红色，比较典型的陶器有卷缘曲腹盆、曲腹钵、敛口瓮、夹砂罐、小口尖底瓶和陶灶等。彩陶纹饰主要有花瓣纹、豆夹纹、网纹、窄带纹等。

庙底沟遗址出土器具以彩陶为最多，占比达近20%，为考古史少见；彩陶以深腹曲壁的碗、盆、罐、尖底瓶、鼎较为典型，并包括灶、釜，甑、罐、瓮、钵及小口尖底瓶等，不见圜底钵。彩陶多为先人的生活用品，其中不少彩陶都存在类似于后世“锔碗”等修补痕迹。彩陶数量较多，颜色黑多红少，全为外彩而无内彩；纹饰主要有花瓣纹、钩叶纹、涡纹、三角涡纹、条纹、旋纹、鱼纹、人面纹、网格纹、圆点纹、几何纹、动物纹饰等，各纹饰交互组成，并不均匀周整，也无一定规律。磨制石器以石铲较多，骨器出土较少，种类也显得简单。

庙底沟一期文化时期遗迹主要有房基、灰坑、陶窑等。清理出来的房基为圆形地穴式结构，门道朝东，竖穴四周有整齐的柱洞，底部偏东设有灶膛。从房基中部的柱洞来判断，房屋应为尖椎顶状。部分房子柱洞底还垫有砾石柱础，建造技术比半坡类型有所进步。陶窑相对集中，可能是当时烧制陶器的作业区；结构均保存较为完整，由窑室、火膛及火道等组成，陶窑直径1米多，火道设计成非字形火道，燃烧更充分，更好加强了陶器的硬度，提高了陶器的质量。

庙底沟地区因其上建有后人敬奉炎帝神农的“后土神庙”，其下有一自然形成的沟坡而得名，庙底沟遗址则因首次发现于三门峡市庙底沟地区而得名。遗址分为二期，一期（下层）为仰韶文化遗存，命名为仰韶文化庙底沟类型；二期（上层）遗存属仰韶文化向龙山文化过渡性质的遗存，命名为庙底沟二期文化，承袭仰韶文化发展而来，又发展为河南的龙山文化。

庙底沟文化是仰韶文化中期的典型代表。此时，农业生产已经较为成熟，社会复杂化程度加剧，出现并形成了区域中心聚落，彩陶技艺也得到较大发展。仰韶文化中期以庙底沟文化类型为代表，该文化类型其相当于黄帝文化，遗址中所出土器物特征与黄帝时代所发明使用的器物等等是相一致的，其分布中心在河南、陕西、山西三省，范围较大。

庙底沟遗址出土有数千圆饼形器，其加工简单，从河边捡来，正反面不动边缘略敲打，尺寸在5~20厘米不等，70%以上直径在10厘米左右，重量400克左右；部分人员认为其是小口尖底瓶的盖子，但亦可能和狩猎有关，即庙底沟人随身携带的投掷器。遗址出土的小口尖底瓶为仰韶时期特有的文物，此前因为当时不具备凿井技术而被认为是打水用的集水器，结合一些新的考古发现也有可能是造酒酿酒用，但还需进一步证实。

庙底沟遗址所发现仰韶文化时期的遗迹和文物与此前发现的仰韶文化半坡类型风格迥异，房基布局更加合理，器具制作、纹饰更为精美。考古专家经过对出土的690多件陶器进行碳化测定不仅确立了年代为公元前4000年至公元前3500年的仰韶文化庙底沟类型文化，还发现了年代为公元前2900~2800年属于中原龙山文化早期的庙底沟二期文化。困扰考古界多年的仰韶文化和龙山文化之间的衔接问题，在庙底沟遗址上得到了初步揭示和佐证。

从庙底沟遗址出土的数量众多、绚丽多姿的彩陶和一些精致的手工艺品中，可以看出当时人们高超的手工技术和充满浪漫色彩的丰富的想象力。庙底沟遗址的花卉图案影响范围广，遍及大半个中国。根据中国现代考古学家、北京大学教授苏秉琦的研究，这些花卉主要以菊科和蔷薇科两种花卉的花瓣为母体，与仰韶文化早期半坡类型时期鱼纹、几何纹为特点的图案不同，庙底沟类型遗址中出土的众多的彩陶图案中，最丰富、最具有代表性的就是变体花瓣纹。从这点就可以说明，当时的人们是崇拜花的，花是当时部落的图腾，所以就把花的形状画在陶器上，以便使他们的后人识别，用以施福和保护自己的后代。在古代，“花”与“华”同音，“华”字在古代就有花朵的意思，因此不少学者认为庙底沟彩陶上的花瓣纹或许就是“华夏”“中华”之“华”的由来。

有专家认为，庙底沟文化的影响力主要来之于富有特点的彩陶的传播，掀起了中国史前一次壮阔的艺术大潮。庙底沟文化彩陶向四方播散，对文化差异明显的南方两湖地区影响也较显著，这种影响一直越过长江，最远到达洞庭湖以南地区。

中国社会科学院考古研究所史前研究室主任李新伟认为，把庙底沟文化彩陶的各类纹饰分布范围叠加起来获得一张庙底沟文化彩陶播散的整体区域图，这张分布图覆盖的范围，向东临近海滨，往南越过了长江，向西到达青海东部，往北则抵达塞北；考古学家严文明曾提出中国史前文明的“重瓣花朵”格局，作为庙底沟文化中心区域的豫晋陕交界一带为“花心”，山东、燕辽、甘青、江浙、湘鄂、巴蜀等文化区为“内圈花瓣”，闽台、粤桂、滇、康藏、新疆、内蒙古、东北等文化区为“外围花瓣”。

庙底沟文化彩陶在传播的过程中，所携带和包纳的文化传统也将这广大区域内居民的精神聚集到了一起，使得这个范围内的人们统一了自己的信仰与信仰方式，为历史时代大一统局面的出现奠定了深厚的文化基础，因此庙底沟文化时期可能正经历着华夏历史上第一次文化大融合，探索中华文明之源最直接的起点就是庙底沟文化。而庙底沟彩陶的传播，不仅只是一些纹饰题材的传播，更重要的是包含在这些纹饰中的象征意义，彩陶作为古礼的象征，可能是中国的第一代礼器，蕴含着庙底沟文化精神的高度统一的彩陶纹饰和制式化的特征，赋予了彩陶“礼器”的功用，庙底沟文化彩陶向礼器的转变，标志着管理复杂社会古礼已经形成，为后来的文明建立奠定了重要基础。

庙底沟遗址是研究中国五千年文明史的重要资料与历史文化发展序列的实物例证。其发现解决了仰韶文化和龙山文化的年代早晚及源流关系，为研究中国古代文化的发展提供了重要的实物例证。从而证明，中华民族的祖先从远古时代起经过仰韶文化、龙山文化直至商周，在黄河流域不断地发展并创造了高度的文明，为研究中国古代文化的发展提供了重要的实物例证。

庙底沟遗址的发现和发掘是中国50年代末60年代初考古学史上的一项重大发现，有着“三个第一”：第一次把仰韶和龙山两个时期的文化完整地承接了起来，有力地驳斥了西方学者“中国文化西来说”“中国人种西来说”的论断，结束了国际学术界关于“中国人种西来说”的争论；第一次证明了三门峡地区是中华民族的重要发源地，是史前时期中华民族活动的核心区域、巅峰期，其渊源地位尊贵崇高，不可动摇，无可替代；第一次有力地证明了中华民族历史的传承有序，中华文明的源远流长。

庙底沟遗址属仰韶文化向龙山文化过渡期的特殊遗存，是新石器时代文化序列中不可或缺的重要环节，它东与仰韶村遗址，西与北阳平铸鼎塬遗址群，形成了三门峡市整体的史前文化突出坐标与在中国人类学、历史学、考古学、民族学研究方面的历史地位。

庙底沟遗址具有较大保护开发价值。第一，三门峡庙底沟文化遗址是对新石器时代仰韶文化符号和载体的重构再现，保护和开发庙底沟文化遗址，可以有效地整合文化、艺术、考古、建筑等文化资源，形成与其相匹配的新石器时代文化实物载体，成为确定三门峡“城市之源，文化之根，中国史前之中国”的无价名片；第二，庙底沟文遗址是对国家文物局提倡大遗址保护模式的重要实践，庙底沟遗址的保护和利用工作的大力推进可使其成为城市中的魅力公园场所和高品位文化空间；第三，庙底沟遗址是丰富城市文化内涵、提升城市价值的显著标志；第四，庙底沟文化遗址是改善民生的新动力，遗址的保护开发可带动相关产业发展、产业结构优化重组，形成新的经济增长点与历史文化空间载体，利于提升市民幸福指数。

1963年6月，庙底沟遗址被河南省人民政府公布为河南省重点文物保护单位。

2001年6月25日，庙底沟遗址被中华人民共和国国务院公布为第五批全国重点文物保护单位。

2003年，三门峡市人民政府发布《庙底沟遗址保护管理办法》。

2012年，《河南省三门峡市庙底沟遗址保护规划》通过国家文物局的批准、备案。

2020年3月5日，三门峡庙底沟博物馆工程建设全面启动。

2020年10月，庙底沟考古遗址公园正式开园。

2021年10月17日，三门峡庙底沟博物馆正式建成并对外开放。

2021年10月，庙底沟遗址被中国国家文物局评为“百年百大考古发现”。

庙底沟遗址位于河南省三门峡市湖滨区。

公交：乘坐三门峡市公交15路、18路、22路等至庙底沟遗址公园站下车到达。