大水洞新石器时代遗址其考古年代距今约5000年左右。海拔高程为1505米，地理坐标为东经100°38′20″，北纬31°52′07″。这一带为石灰岩山地，岩溶发育良好，大水洞为一水平状洞穴，洞口方向205°，洞顶大部分平缓，直壁。

四川省文物考古研究院对该遗址进行了考古发掘，发掘面积200平方米。清理出2处用火遗迹，发现陶片、石器、砺石、石坯、石斧、石凿、骨器、蚌饰等遗物。大水洞遗址与茂县下关子遗址、绵阳市边堆山遗址、新津县宝墩遗址所出的陶片相类似。以上遗址反映出一条始自茂县，东向经岷山断层谷，顺涪江支流土门河、通口河、再沿涪江而下，经绵阳，进入成都平原的古文化传播路线，对研究古羌人进入成都平原的路线以及古蜀文明的形成，具有十分重要的作用。

新石器时代洞穴人类居住遗址由四川省考古研究所、绵阳市文物局及江油市文管所专家组成的调查队发现。到目前为止,人类发现的旧石器时代洞穴人类遗址较多,而新石器时代的较少,在四川发现的新石器时代的洞穴人类居住遗址就更少。这次发现为人们研究四川盆地周边地区早期的人类活动提供了新材料。