1973年9月，广西壮族自治区博物馆文物队在遗迹中心部尝试挖掘，开4×4米宽的探方4个。第一层为表土层，厚0.5米左右；第二层为扰土层，灰褐色沙土，夹有较多的螺蚌壳，厚1米左右，出土石器、骨器、蚌器、陶片、兽骨和炭屑并混杂铁钉、“开元通宝”铜钱等；第三层是文化层，黄褐色沙土，厚2米，含大量螺蚌壳、石器、骨器等遗物。石器中有斧、凿、刀、矛、杵、网坠、磨盘、砺石、石研、石环。陶器为夹砂粗陶，质地疏松，器物上多饰绳纹，再下为生土层。经中国社会科学院考古研究所对出土蚌壳标本进行碳14年代测定，该遗址的年代为8000多年。

1997年11月至12月，中国社会科学院考古研究所、广西壮族自治区文物工作队和南宁市博物馆联合进行发掘，发掘清理面积近200平方米，出土文化遗物600件，且发现烧制原始陶器的遗迹，这一发现当时在广西尚属首次，具有极为重要的学术价值。2009年，豹子头遗址入选自治区级不可移动文物名录。