三星村遗址出现在新石器时代晚期，相当于长江下游地区崧泽文化早期到马家浜文化中晚期。
1984年5月，常州市全市（县）文物普查时，三星村遗址被发现。
1993年10月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行试掘。
1994年11月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行第2次考古发掘。
1995年4月20日，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行第3次考古发掘。
1996年10月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行第4次考古发掘。
1997年11月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行第5次考古发掘。
1998年3月5日，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址进行第6次考古发掘。
三星村遗址占地面积面积大10万平方米，其中墓地占地面积2万平方米。
三星村遗址地势相对较高，高出四周地表0.50-1.50米，呈低矮的圆台形，墓葬分布密集，分为东、西两区，东区的地势中部稍高，四周渐低，呈缓坡台地。文化堆积层厚2.5-6米，可以分为5层第1层为耕土层，灰黄色 ，土质松软，厚20厘米；第2层为黄灰土，质地板结而坚硬，厚50-80厘米、深 20厘米；第3层为褐灰土，质地松软，夹杂少许红烧土和螺蛳壳，厚50-100厘米、深40-70厘米；第4层为灰土层，夹杂大量的螺蛳壳堆积，厚40-120厘米、深120-150厘米；第5层为深灰土，质地松软、细腻，厚10-30厘米、深230-250厘米；第5 层以下为原生土。
1984年-1998年，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会对三星村遗址经过6年6次的发掘，共发掘面积640平方米，清理新石器时代不同时期墓葬1000余座，灰坑55个，房址4处，出土陶器、石器、玉器、骨器、角牙蚌器等各类文物4000余件。陶器，常见的器形有鼎、豆、尊、罐、纺轮、锤、网坠、壶、叵、串饰等，其中有叵形豆、模印徽号壶、组合式豆、角形水壶、刻云霞纹彩陶豆等。石器，出土较少，常见有石锛、穿孔石斧、纺轮、石锤、七孔石刀、三孔石刀、石钺、石锄、石料等。玉器，出土数量较多，常见的有玉璜、串饰等。骨器，有些骨器上施有篆刻工艺和抛光，常见的器形有锥、刀、针、针筒、匕、匙、刻纹板状骨器等，常见的有角、牙、蚌器、鹿角靴形器、角锥、象牙柱状器、象牙笙、蚌镰、蚌串饰等。
1993年10月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理出墓葬18座，出土文物60余件。
1994年11月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理出墓葬152座，出土文物400余件。
1995年4月20日，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理出墓葬166座，出土文物500多件。
1996年10月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理出墓葬120余座，出土文物5000多件。
1997年11月，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理墓葬出130余座，出土文物550余件。
1998年3月5日，南京博物院考古研究所联合金坛市文管会在三星村遗址发掘清理出墓葬410座，出上文物2000余件。
三星村遗址的出土人工加工海贝，说明海洋文化在新石器时代已开始向内陆挺进，当时人们活动范围已经很大。三星村遗址的发掘，价值大，意义远，填补了中国研究领域的多项空白。其中带槽类刻纹的板状骨器具有较高的价值，其上刻纹规则、布局工整，与原始巫术、宗教等有关，对研究当时人们精神领域的活动具有重要价值。其中刻云雷纹彩陶豆，其云雷纹特征和布局与商周青铜器上的云雷纹完全一致，较良渚文化玉鼎上所刻云雷纹早1000余年，是研究原始文明的重要实物材料，对研究文明起源问题有重要价值。三星村遗址这一考古发现，证明了长江下游地区新石器时代已有文明、为探索中国文明的起源提供了佐证。三星村遗址墓葬保存好，迭压关系复杂，分布有一定的规律，对研究当时的丧葬习俗、生活水平、生产力发展状况等均具价值。三星村遗址墓葬的埋葬习俗、分布规律一致，反映其文化发展的连续、不间断性，该地一直是原始人群墓葬集中地——氏族或部落的公共墓地。三星村遗址出土的人骨标本数量多、保存好，填补了中国南方地区新石器时期体质人类学研究上的空白。三星村遗址出土的炭化稻标本，以研究水稻的人工栽培、原始农业的起源等学术课题具有重要价值。
2006年5月25日，三星村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。
2009年，金坛区人民政府（原金坛市人民政府）设立三星村遗址保护碑刻。
三星村遗址地处长江下游地区的太湖原始文化区与宁镇原始文化区的交界地带，其文化具有双重性，从出土的文物看三垦村遗址又有其自身的特点，三星村遗址盛行小型明器随葬；骨器制作发达，器形多，制作之精为长江下游地区同时代原始文化中所少见。三星村遗址的原始文化发达并自成体系。
三星村遗址的年代，从发掘出土的文物标本及C14测年数据，结合以往有关考古研究成果综合分析，其年代相当于长江下游地区崧泽文化早期到马家浜文化中晚期。
