位于广汉市南兴镇的鸭子河南岸，马牧河由西北向东南从遗址中穿过。遗址的东西两侧及南侧至今尚保存着凸起于今地表的堆土城墙，城基厚达40米，城圈范围东西1600--2100米，南北2000米，总面积3.7平方公里，是四川盆地目前发现并确定范围的规模最大的先秦遗址。该遗址于1934年首次发掘以来，1963年发掘了月亮湾地点，1980至1986年连续在三星堆地点作了多次大规模的考古发掘工作，1988 -- 1989年、1991一1992年以及1995年，分别对东、西、南城墙进行了发掘，1997还清理了西城墙外仁胜村的墓葬，发掘出了包括城墙、建筑基址、墓地以及两个器物坑等重要遗迹，以及大量各种材质的遗物。关于该遗址遗存的分期，1980年三星堆遗址发掘报告、陈显丹先生和笔者等都作了分析。按照笔者过去的意见，三星堆遗址根据地层叠压关系和陶器的形态分析，并注意到遗存发展演变过程的变异程度，可以将三星堆遗址可以分为三期6段:
三星堆遗址第一期:主要分布于该遗址月亮湾(真武宫、西泉坎)、三星堆等地点，其中以月亮湾分布面积较大，堆积较厚，沿袭时间较长，似为这一时期三星堆遗址的中心所在。已公布的该期遗存的典型单位有63月亮湾第③层、80三星堆Iff⑤ ,⑥层、84西泉坎④层、86三星堆mH19等。陶器的陶质陶色有夹砂深褐陶和泥质浅灰陶两大类，纹饰有较多的绳纹、箍带纹、线旋纹、折线纹等，器物种类有平底器和圈足器两种。器类主要绳纹侈口深腹盆、侈口深腹簋(以上为夹砂陶)、侈口深腹盆、长颈圆肩壶等。这类遗存在三星堆遗址分布不及第二期遗存广泛，堆积也不及第二期遗存深厚，但从陶器特征来看，它应当沿袭了相当长的一段时间，可以分为若干小的阶段。
只是由于该遗址目前公布的材料尚还不具备对其进一步进行分期的条件，这里暂且不再详细进行阶段的划分，而笼统称之为第1段。
三星堆遗址第二期:是该遗址的主体和繁盛期，遗存遍布该遗址各地，该遗址规模巨大的夯土城墙主要兴建于该期之初，著名的三星堆器物坑应当埋藏于该期之末(即下期之初)。已经公布的材料主要有80三星堆III④一②层、82三星堆IG2④,③层、86三星堆III⑧一层和63月亮湾②层。该期陶器以夹砂灰陶占绝大多数，陶色以，褐色为主，器表主要为素面，另有一定少量带绳纹的器物，器形有三足、平底和圈足三种。典型器类有带搪A形器、袋足封口益、耸肩小平底盆、敛口圆肩瓮、瘦体瓶、小平底盘、大圈足盘、细高柄豆、细高豆形器、圈顶盖、鸟头柄勺等。该期遗存内容丰富，延续时间长，如果将最晚的三星堆一、二号器物坑也归人的话，该期可以划分为四个明显的发展阶段，即三星堆遗址第二期的第2至5段。
三星堆遗址第三期:为该遗址衰落后的遗存，只发现于西泉坎等范围不大的地区。木期的陶质陶色以夹砂褐陶为主，陶器以素面占绝大多数，器种除三足器、平底器和圈足器外，还出现了为数众多的尖底器。典型器类有袋足封口盂、耸肩小平底盆、尖底盏、尖底罐、尖底杯等，第二期留下的带檐高形器、大圈足盘、小平底盘、瘦体瓶、圈顶盖等在此期已基本不见。值得注意的是，第三期的袋足封口孟为袋足上下大小相近如圆筒、下有实足尖的形制，袋足与第二期最晚段的袋足封口益有别而足尖相同。该期材料在三星堆遗址分布不厂“，堆积也不厚，目前只能分为一段，即以IT2③层为代表的第三期第6段。值得注意的是，在排序中位于第二期最后阶段的三星堆一号器物坑，坑内出土的陶尖底盏为敞口、圆唇、腹较深的形制，而第三期的尖底盏却为敞口无唇腹较浅的形制。这些对比较三星堆遗址与十二桥遗址的关系很有帮助。
