红山文化是研究区内考古研究工作开展得最多的，自20世纪30年代在赤峰红山后发现并命名后，经过半个多世纪的陆续发现，对这种发达的新石器文化的内涵已有比较深人的了解。
红山文化存在的年代大约在6000～5000aBP。按照考古类型学的研究，红山文化的发展阶段大约分为三个时期，即早期的兴隆洼F133类型、中期的赤峰西水泉类型和晚期的辽西喀左东山嘴类型。红山文化所处的时代，环境条件整体来说要比现在好，但比兴隆洼文化与赵宝沟文化时期要差，环境条件开始趋于恶劣。根据最新的冰芯分析，中国西部至少有三次比较强的降温事件，6000～5000aBP属于气候波动剧烈、环境较差的阶段。
北京地区的孢粉分析表明，5 600～5 000年是气温偏低时期，与北半球全新世高温期之后的寒冷期相一致；内蒙古岱海、达来诺尔的研究表明，5500aBP前后是一个低温时期，冰缘地貌中的冰卷泥很发育。各地的研究工作显示，在这个时期，全新世的气候鼎盛阶段已经结束，自然环境条件表现出下降的趋势。红山文化的内涵表现却恰恰相反，无论在聚落规模、制陶工艺与石器制作上，都显示出这是一支高度发达的新石器—铜石并用文化，是燕山以北地区“之字纹”文化系统发展的鼎盛时期。从某些方面而言，红山文化已经具备原始文明的性质。在这一时期，研究地区内部的文化发展与自然环境的发展表现出反向趋势。这一点很值得引起注意。
红山文化是一支定居的考古文化，这一点是可以肯定的。在赤峰西水泉、敖汉兴隆洼等地点都发现了红山文化的房址。在敖汉旗白斯朗营子四棱山则发现了红山文化的窑址。各地虽然陆续有红山房址发现，但是完整的、大规模的红山聚落群遗址迄今尚未见正式的报道。
敖汉旗西台红山聚落遗址保存情况相对好一些，可供比较深入的研究。这个遗址也位于黄土丘陵地区，包含兴隆洼、红山和夏家店下层、夏家店上层多种文化遗存。在黄土丘的南坡发现了两个相连的红山文化围壕，两条围壕一南一北。南围壕东西长210米，南北宽158米，呈不规则的长方形，东南边留有出入聚落的通道口；北围壕的南侧围壕与南围壕的北侧围壕合而为一，东、西、北三面则延伸过黄土梁顶，东侧一段围壕凿穿岩石层，东西长120米，南北宽90米，比南围壕略小。围壕现存宽2米左右，最深处达2．25米。围壕内的红山文化房址为长方形半地穴式，长4～7米，宽3～5米。由于后期扰动，整个聚落的房屋布局情况不清楚。由西台的遗址情况看，红山文化时期的聚落规模很大，南北两个围壕内所包围的面积要超过兴隆洼遗址的围沟包围面积。围沟的形状从兴隆洼文化时期的不规则圆形向方形演变，围沟的深度加大，防卫功能加强。
最能代表红山文化建筑水平和文化发达程度的遗址，是近些年来在辽西地区陆续发现的红山文化积石冢建筑群。这一类遗存虽然在老哈河流域和大兴安岭东南麓地带也有发现，但从目前的材料看，辽宁西部黄土丘陵地区的分布最典型、最集中。这类积石冢的显著特点是规模大、分布密集，墓中随葬精美的玉器。目前见于正式报道的有辽宁阜新胡头沟、凌源三官甸子、喀左东山嘴、凌源和建平交界处的牛河梁。其中保存最好、规模最大，代表了红山文化高度发达的建筑艺术水平的是牛河梁遗址。
牛河梁遗址位于凌源、建平交界处的低缓黄土丘上，呈东北——西南走向。在它的西北和南侧也各有一座黄土丘，但以牛河梁的海拔高度最大，形成北高南低的主梁顶。沿着三座黄土丘的山脊线，都有红山文化的积石冢分布，构成一组分布面积约50平方公里的墓地群。整个遗址区以坐落在牛河梁顶部的女神庙为中心，女神庙本身是南北向布局的多室殿堂，其中出土大型泥塑女神头像。女神庙北端紧靠一座人工砌石围成的平台，平台方向与女神庙一致。女神庙以南约900米，则是一组沿山坡东西向分布的五座大型积石冢。积冢全部用白色的石灰岩垒砌而成，？间一座为圆坛式建筑，其余四座皆为方形，对称分布在东西两侧。这组积石冢与北部梁顶的庙、台建筑南北呼应，构成整个遗址区的核心，并形成一条南北向的中轴线。这一组精心建造、规模宏大的中心性祭祀建筑，以及从积石冢墓中出土的精美的玉猪龙、勾云玉佩等玉器制品，从另一个侧面反映出红山文化的高度发达程度。
红山文化的制陶业也表现出很大的进步性。陶系中泥质陶的比例大大增加，与夹砂陶的比例基本持平。新的器形，如泥质陶钵、盆、罐、瓮等大量出现。兴隆洼文化、赵宝沟文化中盛行的夹砂陶罐的做法仍然流行，筒形罐上装饰的“之字纹”更富于特色，一种压印的弧形“之宇纹”非常精致而富于韵律，可以称得上“之字纹”筒形罐传统中的佳作。此外，泥质灰陶制作的代表器物“红顶”式钵，泥质红陶钵、敛口广肩罐、小口短颈双耳罐、厚唇深腹罐等，也极富特色。这个时期出现了彩陶，通常的做法是先在器表涂红衣，再绘画彩，母题纹饰有宽带纹、蝌蚪纹、鳞形纹、菱形纹、三角涡纹、半圆纹、平行线纹等。纹饰美观而富于变化。
西水泉遗址中发现的石器工具表明，磨制石器的种类多且数量大，代表性的器物有长条形弧刃石斧、鞋底形石耜、桂叶形或长方形双孔石刀、磨盘、磨棒等。这一类器物一般与农业有关，反映了红山文化的农业已发展到比较高的水平。与磨制和打制石器共出数量不少的细石器，主要有石片、石锥、刮削器和镞。细石器的流行一般认为与渔猎经济有关，有比较强的地域性，在中国集中分布于东部季风区与西北干旱区的交界地带，即考古学上称之为半月型文化传播带的地区。燕山以北地区也属于细石器流行地区，这一传统至少在兴隆洼文化中已经出现，到红山文化时仍保存相当多的数量，说明以农业为主的红山文化中，渔猎经济仍占有一定的比例，成为农业经济的补充成分。
根据1982年赤峰地区各旗县的考古调查，红山文化遗址大约有701处，是兴隆洼文化遗址数量的6．4倍，赵宝沟文化遗址数量的7．8倍。红山文化的空间分布范围与兴隆洼文化、赵宝沟文化的空间分布范围大体相当，但是文化遗存的密度要远远超过前两种考古学文化。文化遗址数量的大量增加，表明红山文化时期的经济规模扩大了，人口数量也有了很大的增加。这三种“之字纹”文化所处的自然环境没有本质性的变化，但单位面积土地上承载的人口数量却在增加，生产技术的进步、农业水平的提高当是根本的原因。
有一种看法认为，红山文化是一种主要分布在西拉木伦河以南的新石器文化，西拉木伦河以北分布的是以渔猎经济为主要经济形式的富河文化，形成新石器晚期燕山以北地区两种不同经济方式的考古文化在空间上的南北对立。这种看法现在看来是不妥当的，首先红山文化在西拉木伦河以北地区也有相当数量的分布，见于报道的有林西的白音长汗，巴林右旗的那斯台、古日古勒台，巴林左旗的南杨家营子、二道梁等地。其中巴林右旗那斯台发现的玉猪龙、勾云玉佩等红山文化晚期的典型器物，数量之多，制作之精美，丝毫不逊于在辽宁西部发现的同类器物。从目前的考古材料看，红山文化的空间分布范围相当大，南到渤海湾沿岸，西到承德地区，东到哲里木盟南部地区，北到大兴安岭东南麓，并不存在西拉木伦河一带的分布北界。其次，富河文化的内涵，表现出早期文化的特点。如富河文化的主要陶器是夹砂“之字纹”筒形罐；聚落的规模很大，由房址破坏后形成的“灰土囤”多达150个，而每一个灰土圈下的房址多达几个；生产工具很原始，以打制石器为主（如有肩打制石锄等），骨器发达，流行细石器等。这些特点都与赵宝沟文化有很大的相似性。从区域人地关系的角度看，将富河文化归于赵宝沟文化时期可能更合适一些。富河文化与红山文化的差异，更多地属于时间上的早晚差异，而不是空间上的地区差异。
小河沿文化系统的结束
小河沿文化的遗存发现很少，目前见于报道的只有敖汉旗的石羊石虎山、小河沿，翁牛特旗的石棚山和克什克腾旗的上店等若干处。而且大多数遗存是墓葬，居住址仅仅有小河沿一处。因此，目前对小河沿文化内涵的认识还是很粗浅。
小河沿文化的14C测年数据在4300～4000aBP期间，介于红山文化与后来的夏家店下层文化之间，类型学的研究也证明了这一点。小河沿文化的出现时期，“之字纹”文化系统已经完全衰落了，小河沿文化的陶器很少见到之字纹装饰，而代之以几何纹和来自南方的绳纹。目前能够说明小河沿文化聚落情况的，只有敖汉旗四道湾子镇的南台地遗址。这个遗址位于白斯朗营下村西南，老哈河东岸的黄土阶地上，高出老哈河河床20～25米。该遗址东西长242米，南北宽85米，总面积约2万平方米，整个地势由南向北逐步降低。遗址内存在小河沿和夏家店下层两种文化遗存，夏家店下层文化房址打破了小河沿文化层。清理出的七座房址中有四座属于小河沿文化，皆为半地穴式建筑，有两类形态，一为圆形双室，一为椭圆形。圆形双室房址内未发现柱洞，推测为半地穴蒙古包式建筑；椭圆形房址内有柱洞，但数量很少，建筑形式也比较原始。从南台地居住遗址看，小河沿文化的人们是定居的，但是这种定居生活表现出很大的不稳定性，很可能是一种半定居性质的。房址内发现成堆的螺蛳、蚌壳及动物碎骨，似乎说明渔猎经济成分的比例占得很大。
南台地房址和灰坑中出土的陶器有瓮、罐、尊、器座、钵、豆、盘、猪狗头饰、纺轮等。陶系中夹砂陶占98．4％，泥质陶仅占1．6％，与西水泉红山文化居住址内的陶系统计比较，泥质陶的数量大大下降了。无论是陶土的加工，还是陶器的制作上，都显得比红山文化粗糙、落后。陶器纹饰中基本不见之字纹，原报告中提到的五件夹砂褐陶“筒形瓮”（H16：1），即筒形罐，是以前的“之字纹”文化系统中常见的器形，但是以往在器表装饰的之字纹不见了，代之以菱形细绳纹。绳纹主要流行在中原地区，小河沿文化中筒形罐上装饰绳纹的做法，反映出不同区域间、不同文化系统的融合现象。小河沿文化中普遍出现的陶豆同样反映出这种南北文化系统交流的现象，陶豆常见于大汶口、龙山文化，以前的“之字纹”文化系统中很少出现，而在小河沿文化居住遗址和墓葬中都有发现，这是一个很值得注意的文化现象。小河沿文化中除了包括大量新的南来的文化因素外，当地的文化传统仍有很强的表现。如夹砂红陶直领罐（P4：2），与红山文化同类器物非常相似；彩陶中的红陶尊，显然与赵宝沟文化关系很密切，器表上装饰的几何纹，更是与赵宝沟文化常见的几何纹有很深的渊源关系。从小河沿文化陶器的特点可以分析出，虽然当地最富于区域文化特点的之字纹基本消失了，出现了大量由南方传来的新的文化因素（包括与大汶口文化相似的葬式），但是旧的文化传统仍占有相当大的比例，表现出外来文化因素与当地文化因素相互融合的特点，也从另一方面品示出这一文化的不稳定与变化性。
小河沿文化南台地居住址内发现的生产工具以磨制石器为主，代表性器物有石铲（F2：12）、石斧（F2：4）、石锛（F4：4）、石刀（F1：1）、石杵、磨盘等，另外还有少量的细石器。石棚山墓地随葬的生产工具则有穿孔石铲（M38：6）、石刃骨刀（M34：7），细石器也占有一定比例。总起来看，小河沿文化中的农业工具不如红山文化中的数量多，红山文化中常见的鞋底形石耜、双孔桂叶形石刀皆不见。由农业工具数量变少的情况看，小河沿文化的农业水平不高，至少要低于红山文化的农业水平。
小河沿文化发展时期的自然环境比红山文化时期更要差些。全新世中期8000~5000aBP的自然环境整体上是不错的，虽然红山文化时期的自然环境要劣于气候鼎盛期的条件，但仍然是比较好的。小河沿文化所处的自然环境，是全新世8000~5000aBP气候鼎盛期之后一段比较差的时期。孢粉分析结果表明，北京地区在5620±100年后，气温有比较大的下降，云杉、冷杉为代表的暗针叶林生长繁盛，是一个持续时期不长、冷湿的小冰期；在辽南地区，则在5000aBP前后出现气温下降、降水减少的趋势；根据在内蒙古中东部地区沉积层中乔木花粉数值含量与灌木、草本花粉含量的比值，建立了综合气候变化曲线，曲线显示出4500aBP前后是一个很明显的低温偏干时期。虽然这次降温在各地区发生的时间并不一致（由于14C测年方法不同或区域差异等原因），但是在5000aBP前后存在一次温度较低的冷期是可以肯定的。
燕山以北地区流行了几千年的“之字纹”文化传统，到了小河沿文化时期基本消失了。是什么样的原因使得在一个很广大的区域内存在了几千年的文化传统中断了呢？是人类战争、瘟疫，还是自然灾害？可能各方面的原因都有，但是自然环境的变化可能起了更重要的作用。新石器时代的生产力水平毕竟还是很低的，频繁的低温、干旱或其他自然灾害足以导致脆弱的原始农业经济的崩溃，“之字纹”文化流行时期恰恰是8000～5000aBP全新世气候最好的时期，“之字纹”文化系统的发展与气候最宜期相始终，自然环境肯定对文化的发展起过很重要的作用。一旦文化所依赖的环境条件不存在了，文化的衰藩也就成为必然。
在赤峰地区发现的小河沿文化的遗存数量很少，根据对1982年考古调查的统计，大约共有57处，仅占红山文化时期遗址数量的8．1％。从空间分布上来看，小河沿文化的分布范围大大向南收缩，仅集中在敖汉旗周边的黄土丘陵地区一隅。遗址数量的剧烈减少和空间分布上的大大南缩，反映了这个时期文化发展的停滞或倒退，与其相伴的是人口数量的大规模减少和经济水平的迅速下降。小河沿文化的生产工具同样反映了农业水平下降的现象，房屋建筑、制陶工艺方面也表现出这个趋势。小河沿文化中新出现的大量的南方文化因素，恰恰揭示出当时的社会经济结构的不稳定性。可以说，环境恶劣时期反复的气候波动是这种文化剧烈变化现象的最好解释。
发达的青铜农业
