位于天水市秦安县五营乡邵店村东侧，遗址分布在葫芦河支流清水河南岸的二、三级阶地相接的缓山坡上。面积约275万平方米，文化层厚1-4米，距今7800-4800年。1978-1984年进行了连续7年的考古发掘，1995年又进行了补充发掘，发掘面积共计14752平方米。出土有陶、石、玉、骨、角、牙、蚌器等在内的各类文物8000余件，兽骨标本17000件，清理房屋遗址240座，灶址104个，灰坑和窖穴342个，窑址38个，墓葬79座，壕沟9条。分五期(大地湾一期或老官台文化、仰韶文化早、中、晚三期、常山下层)。
大地湾一期房址为圆形半地穴式，仰韶早、中期为方形或长方形半地穴式，晚期多为平地起建，面积加大，结构复杂，出现F405、F901、F411等大型房子。F411发现人物地画，F901出现类似现代水泥地面。各期房址均有部分地面抹有白灰面。各期墓葬均为长方形竖穴土坑墓，以单人仰身直肢葬为主。
大地湾一期陶器均为红陶，夹细砂为主，泥质较少，纹饰以交叉绳纹为主，彩陶较少，有红色宽带纹、锯齿状纹。器形有三足钵、三足罐、筒状深腹罐、圜底钵等，有地方特色。
仰韶早期(半坡类型)陶器以细泥红陶为主，夹砂红陶次之，灰陶最少，彩陶多黑彩，红彩较少，有宽带纹、鱼纹、直边三角纹、平行线纹、折线纹等。器形以圜底器为主，典型器类有直口钵、叠唇盆、侈口垂腹罐、葫芦瓶。
仰韶中期(庙底沟类型)陶器以细泥、夹砂红陶为主，灰陶增多。纹饰有绳纹、弦纹、线纹、附加堆纹。彩陶发达，以黑彩为主，有少量红彩、白彩，纹样有变体鱼、鸟纹、勾叶纹、重弧纹、四方连续弧边三角纹。典型器类有敛口钵、卷沿盆、凹凸唇夹砂罐、葫芦口尖底瓶、大喇叭口盘、圆卷唇直领深腹缸等。
仰韶晚期陶器有泥质和夹砂红、灰陶，泥质红陶呈橙黄色，泥质灰陶多磨光。纹饰有绳纹、附加堆纹、线纹、乳钉纹、凹凸纹，彩陶减少，内彩增多，纹样有变体蛙纹、以圆点、条线、弧线构成的几何图案。器形以平底器为主，有碗、钵、盆、盘、尖底瓶、罐、缸等。
常山下层文化是仰韶文化向齐家文化过渡性质的遗存，它的发现对于探讨渭河流域仰韶文化的发展方向以及齐家文化的渊源提供了重要启示和新鲜资料。
大地湾遗址的发现对于建立渭河上游史前文化序列、研究黄河流域新石器文化的产生、发展以及探索中华文明起源的历史进程具有十分重要的意义。