北辛遗址是1964年由中国社会科学院考古所山东队沿薛河两岸进行文物普查时发现的，当时采集到一批和大汶口文化风格不同的陶片，推测其年代可能要早于大汶口文化。
北辛遗址位于滕州市官桥镇东南北辛村北首薛故河南岸，面积约5万平方米，遗址距今约7300至8400年，是中国在黄淮地区发现最早的新石器时代遗址，被国家命名为北辛文化。北辛遗址在1964年山东省文物普查中首次发现，1978年冬至1979年春经中国社会科学院考古研究所发掘，发掘面积共计2583平方米，出土大批陶器、石器等文物2000余件。
在1978年秋至1979年春，中国社会科学院考古所山东队与滕州市博物馆联合进行了两次较大规模的发掘。清理了一批灰坑、窖穴、墓葬，发掘面积共计2583平方米，出土了大量石器、陶器、骨器、蚌器和角器。
遗址内的地层堆积，一般分为四层（有的探方缺第四层），在2、3、4层包含物中有相当多的打制石器、磨制石器和制作石器时打下来的石片、砾石块等，数量比陶器片多。为大汶口文化、龙山文化所不及。
北辛遗址的石器种类很多，分打制和磨制两种，打制石器制作虽较简单，但器形相当完整，有斧、铲、刀、敲砸器和盘状器等，其中数量最多的是器身扁薄、平面略成梯形、横剖面为扁椭圆形的石斧，用于砍伐树木或开垦耕地，是一种用途较广泛的工具。磨制石器通体磨光，制作比较精致，有铲、刀、镰、斧、锛、凿、磨盘、磨棒、磨饼、杵和匕首等。磨制石器中铲的数量最多，形状各异。石铲器形较大，以硅质灰岩为主要石材，质地较软，容易打磨，这种石铲安柄后成为一种翻土工具，有的刃部长有约7厘米的纵直磨痕，说明这时期的翻土深度还是相当浅的。
其它出土的生产工具也颇丰富，如骨器、角器、牙器还有蚌器，制作精致，形式复杂，制作过程一般经过截、劈、削、刮等方法制成器物雏形，最后打磨表面。器形除镞、鱼镖、鹿角锄、蚌铲、蚌镰等与农业、渔猎有关的器物外，还有凿、锥、匕、针、笄、梭形器等。这说明当时的生产力低下，只靠农业不能满足人们的生活需要，还要靠狩猎、捕捞、采集来补充食物，这些生存手段也是生活资料的重要来源。
窖穴两个：在耕土层下露口，平面略呈椭圆形，相当平坦的生土底，为口径略小于底径的袋坑。另外还发现六十个坑，其形状主要是口大底小的椭圆形，少数呈圆形和不规则形状，口径2.6米，宽1.8米。深1.2米，坑壁不规则，底部凹凸不平。在近底部集中堆放六个猪下腭骨，有行饭覆盖着。H51坑中有相当完整的猪头两个。
瓮棺葬两座：出于T705的第二层。M702位于探方东部，两墓相距1.7米，均在耕土层下露出墓口。墓场东西向，葬具为两个器1：1相对的深腹圆底罐，内有头东脚西的婴儿骨架一具。M703墓坑中有婴儿骨架，其上覆置一件残陶鼎，鼎两侧放一件骨镞。
制作石器的石材，有矿质灰岩，泥质灰岩，花岗片石麻岩，云煌岩等。这些岩石当地都有，可就地取材。其制法有打制、磨制两种。
骨角牙器：发现的数量多，而且器类也较复杂。制作方法大体经过截、切骨料，再用劈、削、刮制成器物雏形，然后磨成的器形有：镞、鱼镖、鹿角锄、凿、匕、刮形器、棱形器、针、锥、圆钮鹿角器等。出土物器计有镞40件为4式；鱼镖12件为4式；鹿角矛形器1件；鹿角锄10件为3式；凿口件为2式；匕10件为2式，鹿角勾形器5件，牙刮削器2件；棱形器3件为2式；两端锥形器1件；针36件，一端有孔，长短不一；锥25件为4武；笄55件为4式，扁平骨饰1件，骨管1件；牙饰5件为2式；圆钮鹿角器2件；镰5件，锯齿形刃，安把处穿有一孔；铲4件。
陶器：陶质分为夹砂陶和泥质陶两种口夹砂陶除少数掺和碎片外，绝大多数掺和的砂粒都较细。陶色以黄褐色为主，泥质以红陶为主。还有灰陶和灰黑陶，陶色一般较纯正。钵的陶土较细，有的在口部外侧有一周红色，其下为青灰色，即所谓“红顶钵"。
自然遗物：有兽骨、鱼骨、贝壳。经考古研究所周本雄鉴定。有家猪、牛、獐、梅花鹿、四不象，貉、獾、鸡、鳖、龟、中国园田螺，青鱼、丽蚌等。发现兽类粪便中含有相当数量的碎骨残渣。经古脊椎动物与古人类研究所李有恒鉴定：属食肉类动物，可能是狗或貉的粪便。龟甲片经叶祥奎鉴定：有现生种乌龟的腹甲和鳖属肋板。
从出土的石铲、石斧、磨盘、磨棒、鹿角锄、蚌镰和窖藏的谷物来看，当时的农业生产从耕作、播种到收割、加工，已有一套较为完备的工具，原始农业初具规模，农业生产已是他们生活资料的重要来源，也是定居生活得以巩固的重要保障。通过出土的家猪型动物骨架和鸡狗等遗骸来看，当时的家畜驯化已经开始，畜牧养殖业已近雏形。
从出土的居住区的柱础来看，当时的房屋结构已较为合理。从北辛遗址地层堆积上来看，北辛先民在这里经历了三个阶段，生活了一千多年，他们之所以选择这块山前平原、三面临河、土地肥沃的地方定居，说明这里自然资源丰富，地理环境优越，是最适宜人类居住的地方。
从出土的陶网坠、鱼镖来看，当时的捕鱼技术已相当高超。
从出土的骨针、石纺轮来看，当时开始用野生纤维和动物绒毛进行纺线和编织，北辛先民从身披兽皮过渡到穿衣的文明阶段。从出土的骨器、牙器、蚌器来看，当时的生产工具中截、削、劈、刮等器物已初步成形，手工业已较为发达。
从出土的盖鼎、红顶钵、指甲印纹钵、红陶壶来看，当时的制陶技术已比较先进，这些器物不仅讲究生活的实用性，而且还讲究审美的艺术性，特别是红顶钵，据考古学家说，为东方的彩陶找到了渊源。
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