考古人员在洹北进行钻探
从20世纪50年代末期开始，距安阳市老城北约3.55公里处的洹北花园庄及其相邻的三家庄、董王渡村一带，就屡有商代文物出土。1961年，考古研究所安阳工作队根据文物出土的线索，首次在洹北花园庄村附近调查到商代遗存。1964年，三家庄村东南约三百米处发现一处商代铜器窖藏，出土青铜礼器八件。1979年，与花园庄村相邻的董王渡村也发现铜器窖藏。1980年，考古所安阳队为配合安阳市果品仓库基建，在三家庄东北清理了商代墓葬八座，并出土了多件器物。
从地理位置上看，上述村庄地处传统殷墟范围的外缘，历年的发现引起了考古工作者的高度重视。1996年，为配合夏商周断代工程，考古所安阳队开始着手在洹北花园庄村一带进行钻探，并发现了遗址线索。1997年，征得国家文物局同意，安阳工作队正式对遗址开方发掘，揭露面积136平方米，获得了首批较为丰富且地层关系明确的科研资料。1998年，围绕1997年的发掘地点又进行了大规模的密集布孔钻探。钻探表明，遗址规模不少于150万平方米。其分布范围包括今三家庄、花园庄、董王渡、韩王渡、屈王渡等五个自然村。通过钻探得知，上述几次考古发现，实际是同一遗址不同地点的遗存。钻探还查实，遗址的核心部位分布有大面积夯土
洹北商城遗址平面示意图
建筑，遗址内绝大多数地点的文化层堆积较厚，而且包含的文化遗物十分丰富。这一钻探成果公布后，立即引起了学术界的广泛关注。
1999年10月至12月，安阳工作队考古队刘忠伏等学者再次在洹河北岸钻探，终于发现了一座规模宏大的商代城址。城址位于著名的殷墟遗址的东北外缘，与1961年国务院划定的殷墟保护范围相毗邻且略有重叠。整座城址深埋于现今地表2.5米以下，平面近方形，方向北偏东13度。从试掘情况看，城墙系夯筑而成，基槽的横截面呈锅底状，宽约十米。经钻探，城址四面城墙的长度都在两千米以上，城的总面积超过四百万平方米，远远大于郑州商城。通过对城址进行局部解剖和从出土器物分析，其遗址的主体堆积显然属于中商时期，其中晚段遗存属于学术界原来所划分的殷墟文化一期偏早，约当盘庚、小辛、小乙时代，早段遗存则略晚于郑州小双桥遗址。