庙底沟遗址总面积约36.2万平方米。遗址内包括仰韶文化遗存（仰韶文化庙底沟类型）和仰韶文化向龙山文化过渡时期的遗存（庙底沟二期文化）。其中，庙底沟类型文化的分布范围包括陕西关中、山西南部以及河南西部的广大地区，而且影响范围很大，是仰韶文化中最为繁盛的一个类型。庙底沟二期文化则承袭仰韶文化发展而来，后来发展成为河南龙山文化。遗址内出土有大量的石器、骨器、陶器等遗物。陶器以红地黑花为特点，其纹饰、造型已显示出礼器的先兆。