三星堆遗址群规模巨大，范围广阔，古文化遗存大多分布在鸭子河南岸的马牧河南北两岸的高台地上，遗址群平面呈南宽北窄的不规则梯形，沿河一带东西长5～6千米，南北宽2～3千米，总面积约1200公顷，是四川古代最大最重要的一处古文化遗存。
重要遗迹
西城墙
西城墙位于三星堆遗址西北部鸭子河与马牧河之间的高台地上，呈东北—西南走向，地面现存部分总长约600米，顶宽约10~30米，底宽约35~50米，高约3~6米。
在城墙的中部和北部各有一宽约20余米的缺口，将西城墙分为北、中、南3段，其中中段南端在缺口处向东拐折延伸约40米，与中段北段略成垂直相接。根据局部试掘情况结合从北端鸭子河和南端马牧河冲刷暴露出的城墙剖面及夯土内包含物分析，西城墙的结构、体量、夯筑方法和年代与南城墙及东城墙相近。
月亮湾城墙
月亮湾城墙位于三星堆遗址中北部的月亮湾台地东缘，按走向可分南北两段，北段为东北—西南走向，南段略向东折，基本上呈正南北走向，整条城墙与西城墙北段基本平行。城墙地面现存部分总长约650米，顶宽约20米左右，高2.4~5米。
北端底宽约30~45米，中段有拐折，夹角为148度，北端为32度，南端成正南北走向。城墙南段较高，被农耕平整较甚，宽度达80米。城墙东（外）侧有壕沟，壕沟宽度40~55米。在发掘的断面处，壕沟距地表深3.5米，壕沟沟口距沟底深2.95米。
祭祀坑
著名的一、二号祭祀坑位于三星堆城墙东南50余米，两坑相距25米，是三星堆遗址最重要的考古发现之一。两坑坑室走向一致，均为东北——西南走向，坑口呈长方形，口大底小，坑壁整齐，填土经夯打。
一号坑坑口长4.5～4.64米，宽3.3～3.48米，深1.46～1.64米，坑口三面各有一条宽约1米，长0.34（残）～3.85米的坑道，呈对称布局向外延伸。二号坑不带坑道，坑口长5.3米，宽2.2～2.3米，深1.4～1.68米。
坑室内器物均分层放置，埋藏现象前所未见，大多数器物埋藏时或埋葬前明显经过有意的焚烧和破坏，或烧焦、发黑、崩裂、变形、发泡甚至熔化，或残损、断裂甚至碎成数块（段）而散落在坑中不同位置，部分青铜器、头像及面具有的口部涂朱、眼部描黑现象。
一号坑共出土各类器物567件，其中青铜制品178件，黄金制品4件，玉器129件，石器70件，象牙13根，海贝124件，骨器10件（雕云雷纹），完整陶器39件以及约3立方米左右的烧骨碎渣。
二号坑共出土各类遗物6095件（合残片和残件可识别出的个体），其中青铜制品736件，黄金制品61件（片），玉器486件，石器15件，绿松石3件，象牙67件，象牙珠120件，象牙器4件，虎牙3件，海贝4600枚。
两坑出土器物的种类，除部分中原地区夏商时期常见的青铜容器、玉石器和巴蜀文化遗址常见的陶器外，大多是过去从未发现过的新器物，如青铜群像、青铜神树群、青铜太阳形器、青铜眼形器、金杖、金面罩等。
两坑出土器物不仅数量巨大，种类丰富，文化面貌复杂、新颖、神秘，而且造型奇特，规格极高，制作精美绝伦，充分反映了商代蜀国高度发达的青铜铸造技术、黄金冶炼加工技术、玉石器加工技术以及独特的审美意识和宗教信仰。
一、二号祭祀坑既是整个三星堆遗址的精华所在，同时又代表了古蜀文明之最高成就。
它们的发现，对研究中国巴蜀地区青铜时代的历史提供了罕见的实物资料，填补了中国青铜艺术和文化史上的一些重要空白，极大地改变了人们对于商代四川盆地社会发展水平的传统认识，必将引起人们对中国古代文明起源和早期发展历程的重新审视，在中国考古学研究课题上具有不可替代的地位。
三星堆城墙
根据城墙基础可知，三星堆城墙长度为260米，基础宽度为42米。城墙南侧有壕沟，宽度30~35米，壕沟距地表深2.84米，壕沟深2.4米。城墙上开有两个缺口，形成“三堆”，缺口的年代不会早于明代。因此，三星堆是一条内城墙。一些学者将三星堆说成是祭坛，或直接将三星堆说成土坛，应予纠正。
城墙位于三星堆遗址南部，呈西北—东南走向，西北端地面现存部分长约40米，东南端临马牧河岸缘仅存少许夯土边缘，原城墙分布情况基本依稀可见。根据解剖及调查资料，三星堆城墙残存部分高约6米，顶宽5~7米，底宽40~45米。结构、筑法、体量及城墙内的包含物与东、西、南城墙基本一致，唯顶部宽度不及其它城墙。
仁胜村墓地
仁胜村墓地位于三星堆遗址西北部（西城墙外）的仁胜村，系首次在三星堆遗址发现成片分布的公共墓地，也是首次在古城以外发现重要文化遗迹。仅在约900平方米的范围内就发掘29座小型长方形竖穴土坑和狭长形竖穴土坑墓葬。墓葬分布密集、排列有序，墓向基本一致，墓室加工较为考究，绝大多数墓葬有一具人骨架，葬式均为仰身直肢葬。
共有17座墓葬出土有玉器、石器、陶器、象牙等几类随葬品，其中玉石器大多是三星堆遗址首次发现的新器形，如玉锥形器、玉牙璧形器、玉泡形器、黑曜石珠等，其中玉牙璧形器极为罕见，玉锥形器则明显地具有长江下游良渚文化的风格，引人瞩目。
另有1件玉牙璧形器表面钻有9个圆孔，可能与古代占卜术有关。学者认为这29座墓葬的下葬年代基本一致，约相当于中原的夏王朝时期。仁胜村墓地的发现，对于进一步摸清三星堆古城的布局，了解三星堆文化的丧葬习俗及占卜礼仪，以及与其它地区考古学文化的联系都具有十分重要的价值。
青关山遗址
青关山遗址位于鸭子河南岸的台地上。经考古发掘，发现大型红烧土房屋基址一座。从现场揭露部分推测其平面呈长方形，西北——东南走向，现能观察到的面积约为100m2。
西北——东南列残长50米，宽14米。房基宽0.35米-1.5米，均系红烧土夯筑，夹杂大量卵石。基槽宽3-4.5米。推测其修筑方法为先挖基槽，然后夯筑房基。在房基内外两侧（距离房基边缘0.5米—1米），均发现成排的檐柱遗迹——红烧土块。红烧土块一般为长方形，长为0.45米—0.6米不等，宽0.25米—0.35米。两排檐柱之间可能为廊道。
由于发掘面积有限且未对其进行解剖，该房屋基址的实际面积、修筑方法、残存高度、进深开间眼下尚不清晰，有待进一步考古发掘。但如此规模的房屋基址在三星堆遗址中是从未遇到的，其功能已远远超过一般居室的需要。推测其极有可能是宫殿性质的建筑，年代为商代。
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