20世纪80年代，考古学家塔水河村发掘出塔水河遗址，由此将晋城有人类活动的历史向前推溯至旧石器时代。
1985年-1987年，陈哲英研究员对塔水河遗址进行了调查和试掘，并于1989年发表了试掘报告，根据发掘者提供的骨化石标本测定的年代为26000年前。
1987年夏-1988年秋，山西省考古研究所对塔水河遗址进行试掘，出土大量的打制石器、动物骨骼化石和人类头盖骨化石，塔水河遗址的文物性质被确定。
塔水河遗址是一处岩洞类型的岩棚遗址，岩棚距地面约2-3米高，长约30多米，宽约10米，上部伸出，底部后缩，形如房屋的出檐，前面有山，下面是条河，在岩棚下堆积着11米厚的文物遗存。
塔水河遗址的石制品具有以下特点：石制品原料以燧石为主。基本采用锤击法，间或采用砸击法；石核、石片多不规则，而且体积都比较小；经石片石器为主；石器类型较简单，尖状器可以说是塔水河石制品中的代表性器物；加工以单边单向修理为主。塔水河石器文化的性质是明显的，它既有自己鲜明的特点，又有与中国华北地区旧石器文化的密切联系，从文化的总体面貌来说，塔水河与西候度、匼河等地点的关系似乎甚远，而与许家窑、峙峪、下川等地点的关系较为接近。塔水河与小南海相比，虽原料大致相同，类型和器形的大小有许多相似之处，但小南海文化中细小石核和窄长小石片，有类似细石器的遗存。而塔水河还未见到这类细小石核和窄长小石片。个别标本上虽有浅长条痕，但是没有理由说明塔水河的实制品中已使用了间接制作技术。并且在塔水河也没有见到有交互打击和修理台面的制品，更没有见到装饰品。由此，可推断塔水河的石器文化晚于峙峪、早于下川，可能和小南海下部底层（22150±500年）的年代相当。塔水河遗址和小南海遗填很可能是分属于太行山麓的两种不同性质的文化。
塔水河遗址发掘出土了1个人类头盖骨化石及大量的动物化石，以及各种石制品、烧骨等2000多件，还发现有大量的破碎骨片及灰烬层。
塔水河遗址石制品中大部分是石片，还有相当数量具有人工痕迹的“废块”和“废片”具有完整片疤的石核不多。可以作为第二步加工成器的标本约有300余件，占石制品总数的15%左右。原料以黑色燧石为主，其它还有变质灰岩、脉石英、水晶等。石制品体积都比较小，石核均不典型，也很不规则。其中一件像是形成中的半锥状石核。石片中除几件砸击石片外，都是直接打击产生的。刮削器是数量多的一类器物。由于加工方式的部位不同，使得刮削器的形式繁多。既有单刃的，又有两边刃的，还有多边刃的，刃有直刃、凹刃、凸刃之分；有的还是不同形式的刃的组合。尖状器是一种将相邻两边修理相交成尖的工具。它本身既有尖的特点又有刃的性质。尖和刃几乎是同时形成的，其中一件是从劈裂面于岩面相交后所形成的“复合面”的两边向背面修整的。加工细致，左右对称，刃缘整齐，底端略平。整个器形呈箭镞状，显的特别周正。几件锥钻均是将石片两边成相反方向修理相交而成。
塔水河遗址出土的18件石核中，原料均为黑色燧石，其中12件石核的原始状态为板状，即台面及其相对的一面为一组节理面。石核的平均尺寸为2.9×3.9×2.7（厘米），最大一件标本为LTP560，尺寸为3×6.6×3.8（厘米），最小的一件为LTP567，尺寸为1.4×3.3×2.6（厘米）。台面角最大者85°，最小者62°，平均70.7°，多数石核仍有进一步剥片的可能性，石核的片疤比最大的达90%，最小的只占10%，平均为51.9%，18件石核中共有台面28个，多数石核为单台面，最多的一个石核有4个台面，平均每个石核有1.6个台面，其中18个台面为节理面，2个为自然面，6个为打击台面。石核工作面32个，平均每个石核1.8个工作面，石核体上遗留的片疤有57个，平均每个石核有3.2个，片疤的形态多为梯形，打击点清楚的有11个，比较清楚的有39个，不清楚的有7个，但半锥体阴痕皆不清楚，个别的可见到同心波纹，放射线痕均不清楚。石核大小测量统计表测量统计项目长度宽度厚度小值1.41.71.1，大值4.894.2，平均值2.93.92.7，标准偏差值0.91.70.9。标本LTP573台面近圆形，自台面前缘向后缘有两个片疤及一些碎疤，工作面上遗有一个完整的片疤，和一些不成功的打击疤痕，台面角80°，工作面的疤痕与台面后缘的自然面在石核的底部形成一个横脊，石核的尺寸为3×4.3×3.3（厘米）。标本LTP575石核50%左右的表面为节理面，从遗留在石核表面的情况来看，石核原来的毛坯为两组节理面围成的断块，石核的右侧有两个交互打击的疤痕，石核的台面为由前向后的片疤，可能是为了求得合理的台面角，存台面角70°，工作面保留了两块片疤，石核的尺寸分别为4.1×4×2（厘米） 。
塔水河遗址翔实地记录着旧石器时代“塔水河人”的生活信息，塔水河遗址值得思考的是它的地理位置，坐北朝南，背风聚气，虽然隐藏在高山峡谷之间，但却面朝一个较为宽阔的峡谷谷口，即使在日照较少的冬天，也可以享受到充足的阳光，而严冬的干冷西北风，则被阻挡在高高的玛朗山后，海拔相对较低，气候温暖，有着很多的野生动植物，对于以采集、狩猎获取食物的古人类来说，玛朗山就是他们天然的食品库，塔水河是他们的饮水源，而岩棚是他们的栖息地。旧石器时代古人类出于本能的选择包含着许多的合理性，依山傍水，负阴抱阳，避风聚气，易于生活。这也是塔水河遗址区别于同时期同类遗址的大特征和文物价值所在。
2006年5月25日，塔水河遗址被中华人民共和国国务院公布为第六批全国重点文物保护单位。
2007年10月，山西省人民政府为了贯彻落实《国务院关于开展第三次全国文物普查的通知》（国发〔2007〕9号）精神，根据国家文物局《第三次全国文物普查实施方案》，制订《山西省第三次全国文物普查实施方案》。
塔水河遗址和小南海遗址很可能是旧石器时代中期的代表，属丁村文化，后期文化分布范围扩大，几乎遍布黄土高原，在蒙古高原和华北平原的发现日益增多，还延伸到黑龙江、嫩江、青藏高原、华南地区、台湾。显著特点是形成了不同的技术风格。华北有明显的两大系统：以大型石器为特征的“河——丁村系”；以小型石器为特征的“周口店第1地点——峙峪系”。二者在打制技术和器型上各具特色，形成鲜明对照。蒙古高原上的水洞沟文化呈现出不同于中国传统，却类似于西欧旧石器文化的特点。华南的遗址则更多地表现出区域地方特色。这时旧石器文化进入了空前繁荣阶段。石器工艺进步，出现了典型的细石器文化；器型多样化，拥有各种各样的刮削器、尖状器、雕刻器、锥、锯等，个别还出现箭头、复合工具；掌握了骨、角材料的特性，采用锯、切、削、磨、钻等专门工艺精心制作了骨针、鱼叉、骨锥、骨刀、角铲等；装饰品的出现，反映了先进的工艺水平和日益丰富的精神生活。中国旧石器文化以石片工具为主要工艺传统，但从旧石器时代早期起就已出现南北两个大的区域特征，并且又都呈现出多样性，存在着不同的文化类型。到旧石器时代晚期，南、北方文化差别更明显，北方的石制品继续向着小型化方向发展，南方的石制品则一种是向小型化发展，另一种还保留了大型化的传统。
虎头梁型的细石器文化主要起源于西伯利亚一带，西伯利亚也是它的主要分布区域，在中国，其分布范围仅限于泥河湾盆地等少数地区；而下川型的细石器文化则可能起源于华北地区，分布范围遍及华北、华南甚至西南地区。
