1993年至1998年，三星村遗址进行了首次发掘，出土文物4000余件，入选“1998年全国十大考古新发现”。2006年，三星村遗址被列为全国重点文物保护单位。

现场负责此次考古发掘工作的中国社会科学院考古研究所副研究员李默然介绍，三星村遗址总面积达35万平方米，是一座新石器时代的文化遗址，距今约6500年至5500年。第二次考古发掘批准发掘面积为800平方米，包括遗址的居住场所、墓葬区等，计划于今年底完成发掘工作。

第一次考古发掘中，三星村遗址发掘面积为500多平方米，清理新石器时代的墓葬达1000多座，获得1200余具人体骨骼，其中完整头颅骨有200多个，这在长江下游地区同时代遗址中较为罕见。金坛区已联合中国科学院古脊椎动物与古人类研究所正在研究出土人骨DNA。

第一次考古发掘中，三星村遗址还发现了大量玉器、石器、陶器、骨器以及碳化稻。其中，已被定为国家一级文物的云雷纹豆和带骨瑁、骨镦的石钺，分别将云雷纹、“权杖式”石钺出现历史向前大幅推进。