苏州三山岛考古是经中央文化部批准，并颁发了【考执字（1985）第261号】考古发掘执照给发掘主持单位南京博物馆。1985年11月11日，南京博物馆考古部主任纪仲庆和张祖方，上海大学陈淳等到吴县联系考古发掘事宜。之后，吴县副县长俞捷，苏州市文管会办公室主任汪家骅、市博物馆副馆长陈玉寅、县文管会张志新、金文辉，以及东山庄德胜副乡长同去三山岛，现场勘察，确定发掘地点。11月29日组成了由南京博物院主持，上海大学师生、苏州博物馆和吴县文管会共同参加的联合发掘小组，开始了紧张的发掘工作。并明确了“要有利于科学发掘、有利于科学研究、有利于古文化遗址的保护、有利于风景区的规划和建设”的原则。

在发掘中发现，旧石器遗址的分布范围，是在长约60米，宽约12米的窄长湖滩上，总面积约700多平方米，实掘面积36平方米，文化层厚度约40厘米，出土5200多件石制品（包括部分残次品）。据分析，这里很可能是古人类制作石器的加工场所。

动物化石的发觉点，选在垂直发育于石炭系上统船山组灰岩中的裂缝里。灰炭层面倾向东北，倾角为21度。裂隙走向近南北，宽3米，厚4米，纵深露出部分长8米，相对标高约35米。堆积物为褐红色亚粘土，无层理结构，化石散布在这种堆积物的下部为多。这次出土有各种动物的牙齿，上、下额骨，粪便化石共600余种，及大量动物的骨骼。除以前发现的5目18种动物化石（即：灵长目【猕猴】，兔形目【黑鼠、豪猪】，食肉目【貉、棕熊、西藏黑熊、鼬、狗獾、最后鬛狗、猞猁、虎】，偶蹄目【野猪、似水鹿、斑鹿、鹿、牛】。此外，又新发现了犀牛和狼的牙齿化石。）

三山旧石器时代古文化遗址的发现，给太湖地区乃至长江下游地区的古地理、古气候、古动物、古人类的研究，提供了不可多得的实物资料。从出土的化石看，三山动物群的性质既不同于我国南方更新世中晚期大熊猫——剑齿象动物群，又与我国北方的动物群有一定的区别，三山动物群具有南北方动物混合的特征。从而推测，当时三山属于平原丘陵，山上树木葱茏，平原满是草地，植被十分丰满；而气候较现在寒冷。

三山古文化遗址的发掘，不仅为太湖地区成陆年代的考定、海岸线的变迁等等的变化提供了有力的例证，也是长江下游史前考古的一次重大突破，他填补了我国旧石器分布的空白。从发掘出土及附近采集到的石器标本看，与华北地区的旧石器文化，有显著的区别，而具有鲜明的地方特色。石核石器和石片石器都有，多用变质岩作为原料，而以凹刃刮削器为代表性器物。打制十分讲究，在打击而成的月牙状凹刃上，都留有修理的疤痕，刃口又经加工，打击成细牙密布的锯齿状，是切割锋利。而这些旧石器，经专家考证，当为距今1.2万年以前古人类留下的遗物。这说明1万余年前已经有人类在太湖流域劳动、生息与繁衍了。以前史书上记载，太湖地区人类活动的历史，最早为距今6000-7000年的新石器时代。如今，该历史应向前推进4000-5000年。人类在这里的活动史，证明了长江流域和黄河流域同样是中华民族文化的摇篮。三山岛古文化遗址的发现，具有重大的意义。

三山古文化遗址的发掘，起引于1984年4月11日，苏州市园林局工程师黄玮到三山作风景资源调查，他在当地风景文物义务保护小组组长韦鹤鸣等陪同下，首先在北峰西侧清风岭下发现一个被壅塞的溶洞；又在小姑山、龙头山等地的采石场留下的赤红泥沙中发现兽骨化石，色白而沉淀，较一般骨头坚硬、沉重，是在江南地区甚为少见的古哺乳动物化石，这是黄玮到三山调查的意外收获。

四月下旬，南京博物馆考古部专家张祖方、吴永清得悉后得到省文化厅批准，即赶来吴县往三山作实地考察，对清风岭作初步试挖，掘进的6米深、约4平方米，延时参差颇堪观赏，张祖方还蹬洞顶山包，用力蹬地，发出咚咚之声，断定为溶洞无疑。洞口附近还发现有燧石，此石常被古人类用作石器的原材料。