牛河梁遗址区所在的辽宁省西部靠近河北省的承德地区。战国时属燕右北平郡的东北境，辽西郡的西境，西汉时，今凌源、喀左、建平县属右北平郡白狼县、字县、城县。东汉时为乌桓、鲜卑所据。三国魏时为鲜卑地，西石晋时曾一度设平州昌黎郡，不久为鲜卑族所据，先为鲜卑字文氏地，后并入慕容氏，为前燕地。前燕建都龙城即今朝阳老城区。北魏到隋唐时为营州境，北魏时这一区域设广都、石城县，属建德郡。唐代置营州都督府，朝阳是营州柳城郡治所，后又是平卢节度使治所，时各郡县皆废，都属柳城郡。“安史之乱” 后，这一带为契丹族占据，奚人活动的南界也曾到达白狼水。辽代时今建平、凌源分别为中京道大定府惠州地与榆州和众、永和二县及潭州尤山县。金代属北京路大定府，县名大体沿袭旧称。元代属大宁路，今凌源分属尤山县、和众县。明初，先后属大宁都指挥使司新城卫、营州左屯卫和中屯卫、大宁卫，后为兀良哈朵颜卫家古牧地。明末清初，这一带为喀拉沁左翼旗地，属卓索图盟。
公元1738 年（清乾隆三年) 设塔子沟厅，属直隶省承德府，厅治在今凌源镇。公元1774 年（清乾隆三十九年) ，分塔子沟厅东部设三座塔厅，厅治在今朝阳市。公元1741年（清乾隆四十三年) 撤塔子沟厅设建昌县，属承德府，县治仍在今凌源镇，辖今凌源、喀左、建昌三县。公元1903 年(清光绪二十九年） 分建昌县东部设建平县。公元1904 年（清光绪三十年) 朝阳升府，建昌、建平两县属朝阳。从此，牛河梁遗址区为建平县与建昌县（即今凌源县) 的交界地带。民国初改建昌县为凌源县，与建平县同属热河省。1956 年热河省撤销，牛河梁地区属辽宁省朝阳市。
牛河梁遗址保护范围58.95平方公里，建设控制地带23.56平方公里。
牛河梁遗址已有编号的共16处遗址点，面积约8平方公里，是牛河梁遗址的核心保护区，也是申报世界文化遗产的遗产区。在这16处遗址点中，第一地点、猪首山和第十三地点在同一条直线上，形成了牛河梁遗址的中轴线，其它各处遗址点均围绕这条中轴线分布。
目前牛河梁遗址对外开放两处遗址点：女神庙遗址、祭坛和积石冢遗址。
第一地点女神庙遗址位于牛河梁主梁顶部，海拔631.1米，庙的平面呈窄长形状，南北最长22米，东西最窄处2米，最宽处9米，方向南偏西20°。庙分主体和单体两个单元。主体部分为多室相连。主室为圆形，左右各一圆形侧室。北部为一长方形室，南部从平面看为二圆形室，并与一东西横置的长方形室相连。庙的主体部分为七室相连的布局，南北总长18.4米。主体部分以南横置一单室，长6米，最宽2.65米，主室与南单室间隔2.05米。
庙为半穴式土木结构。现保存的地下深0.8米—1米。从地下部分与地上部分交接处保留的弧形墙面观察，墙壁地下部分竖直，地面上呈拱形升起。从南单室四边成排分布的炭化木柱痕分析，地上原立有木柱，内侧贴成束的禾草，再涂抹草拌泥土形成墙面。墙面上做出多种规格的仿木条带，多为方形带，宽4～8厘米不等。从现有的标本看，以方木条为条为横木，与之相交的立木为圆木柱，其间以仿椎卯式相接。墙面为多层，为便于层层粘合，内层墙面上常做出密集的圆洞，密布如蜂窝状。墙面还有用朱、白两色相间绘出的几何形勾连回字纹图案，线条皆为宽带的直线和折线，并以两两相对的折线纹为一组。虽较为简单，却应为国内目前所见时代较早的壁画。
女神庙是中国迄今发现较早的史前神殿遗址。庙内出土了被誉为“中华民族共祖的女神头像”。
第二地点祭坛和积石冢遗址位于建平县富山乡张福店村马家沟村民组西830米、牛河梁山梁南段一鞍脊状山岗上。海拔高程约625米，村民又称“西梁”。第二地点正北方向的牛河梁梁顶就是第一地点“女神庙”遗址所在地，两个地点相距1050米。
第二地点总体范围东西长130米，南北宽45米，共占地5850平方米。由六个单元组成。三号圆形祭坛，在祭坛西侧为一、二号冢，东侧为四、五号冢，北侧是六号冢，因北侧遗迹保存较差，疑似积石冢，所以暂称为冢六，就这样构成了“五冢一坛”的形式。
第二地点积石冢内的墓葬已经体现出等级形式，墓葬规格已有高低之分，随葬玉器的多寡与规格也各不相同。可以说已经形成了“一人独尊”、“王者之上”的思想理念。陶筒形器是当时极具特色的一种陶祭器，上无盖、下无底，摆放在冢界周围，在祭祀时起到上通天、下通地的作用，也可以理解为祖先的灵魂可以出入自由。第二地点一号冢4号墓出土两件玉猪龙，一青一白，背对着头向下摆放，双腿交叉，考古界称之为天地交泰，亦为阴阳之和，代表的是风调雨顺，头下枕着典型玉器玉斜口筒形器。三件玉器的发现，证实第二地点乃至整个牛河梁遗址群是属于红山文化的大型祭祀遗址。第二地点一号冢21号墓是红山文化领域单个墓葬随葬玉器较多的一座墓葬，共随葬20件玉器。第二地点二号冢一号墓是第二地点的中心大墓，规格高，四周砌筑石墙，内部四面砌有石阶，墓葬深造于基岩，石棺宽大且齐整。不过非常遗憾的事是，这座中心大墓只发现了少量人骨。
注释：中国古人把隆起的坟包称为“冢”，因此，考古学家便把用石块堆积起来的红山文化墓葬形式，称之为“积石冢”。
牛河梁第十三地点是一座金字塔式巨型建筑遗址，是牛河梁遗址群中规模较大的单体建筑，海拔高度564.8米。整个建筑为正园丘形的土石结构，中央部分为夯土土丘，土丘外围包砌石。中央土丘直径40米。从山岗基岩面到现存土丘顶，残高约米。土丘外包砌石范围在直径60100米之间，总面积近10000平方米：如此巨大的“金字塔”，其性质和内函如何呢，是陵墓、祭坛、还是冶炼址？此还有待于进一步确定。但它的发现无疑是牛河梁遗址群中重大的发现之一。从所处位置和建筑规模看应是与女神庙具有同等价值的中心建筑。
2008年，国家文物局和辽宁省人民政府确定以牛河梁遗址8.3平方公里核心保护区为依托，正式启动牛河梁国家考古遗址公园项目建设。公园占地面积约8平方公里（即保护范围的核心区），开放区域包括第一地点（女神庙）保护展示馆、第二地点（积石冢、祭坛）保护展示馆、牛河梁遗址博物馆综合馆。
牛河梁遗址博物馆位于全国重点文物保护单位牛河梁遗址东北角，地处建平县，是一座现代化的红山文化专题性遗址博物馆，也是牛河梁国家考古遗址公园的重要组成部分。博物馆于2011年3月动工建设，2012年9月建成试运行，展览面积近3500平方米。
牛河梁遗址博物馆集文物收藏保护、学术研究和社会教育多种功能于一体，结合现代展示技术手段，集中展示牛河梁遗址考古发掘的成果。博物馆基本展陈由文明曙光、红山古国、人文始祖、祈福圣坛、古国王陵、玉礼开端、魅力红山和临时展厅等8个部分组成，生动再现了红山先民时期的生态环境、建筑形态、生产生活、丧葬习俗、宗教祭祀等，是了解红山文化和中华文明起源的重要窗口。
第一地点（女神庙）保护展示馆
牛河梁遗址第一地点（女神庙）保护展示馆于2009年5月动工，年底竣工。工程建筑面积2100平方米，由清华大学建筑设计研究院设计，设计理念为“悬浮的玉匣”。
第二地点（祭坛、积石冢）保护展示馆
牛河梁遗址第二地点保护展示馆于2009年动工，2012年竣工。工程建筑面积7200平方米，由清华大学建筑设计研究院、英国皇家建筑师协会联合设计，辽宁国际建设工程集团、哈尔滨工业大学空间钢结构公司、沈阳远大铝业公司联合施工，主体为可逆钢结构形式，外挂氧化铜装饰板，设计理念为“变形的玉猪龙”。
2015年5月，牛河梁红山文化古遗址盗掘案在公安部直接组织指挥下，辽宁公安机关会同北京、天津、内蒙古等6省区公安机关同步开展集中行动，一举破获公安部督办的盗掘古文化遗址古墓葬案。打掉盗掘犯罪团伙10个，抓获犯罪嫌疑人175名，追回涉案文物1168件，其中一级文物125件，二级文物86件，三级文物200件，一般文物757件，价值逾5亿元。
牛河梁遗址出土了大量精美的文物，包括玉器、陶器、石器、骨器。牛河梁遗址目前共出土玉器183件，这些墓葬中出土的玉器，造型、纹饰设计质朴精美，数量多寡不一，表明玉器的功能已不仅是简单的饰品，更是等级、地位、权力的象征，这对后世以玉为礼的观念和制度，形成以玉为信、以玉为美的传统文化，产生了深远影响。
牛河梁遗址出土的陶器属于红山文化陶系，主要为夹砂灰陶和泥质红陶，具有红山文化区域陶器的共性。彩陶以黑彩为主，也有红色和紫色彩。图案以龙鳞纹、勾连花卉纹和几何形棋盘格纹、三角形纹、菱形方格纹具代表性。
牛河梁遗址出土的石器分为打制石器、磨制石器和细石器三种。石器多数出土于灰坑和窖穴中，细石器较多。其中，石铲、石锄、石耜、石磨盘、石磨棒等石器，都与当时的农业耕作有关。
牛河梁遗址第五地点出土的陶塑人像，衣服及过膝盖、脚下穿有短靴，证实了这一时期的红山先民已经具备制作衣物的能力。骨针、骨锥的发现证明当时的制衣已经十分发达。
牛河梁遗址的发现，证明了红山文化晚期，已经产生了基于公社又凌驾于公社之上的高一级组织形式，步入了原始文明的古国阶段，在埃及、印度、两河流域的文明开始起步的时候，古老的中国同样迎来了文明的曙光，这曙光就升起在朝阳的牛河梁。
中国考古学会理事长、中国考古界泰斗苏秉琦先生因此指出：“牛河梁遗址坛、庙、冢群的发现，代表了我国北方地区史前文化发展的水平，她的社会发展阶段已向前跨进了一大步，从这里我们看到了五千年文明的曙光。女神庙塑像称为神也可以，但她是按真人塑造的，是有名有姓的具体人物，她是红山人的女祖，也就是中华民族的共祖。”苏秉琦先生为此题词“红山文化坛庙冢，中华文明一象征”。
