仰韶文化首先在河南省澠池縣仰韶村遺址發現。仰韶村遺址位于澠池縣仰韶鄉境內,距縣城10公里,地勢北高南低,呈緩坡狀,遺址東西兩側各有深溝,北依韶山,東、西、南三面環水。遺址坐落在縣城北7.5公里飲牛河西岸仰韶村南、寺溝村北的臺地上,南北960米、東西480米,面積約36萬平方米。遺址向北可達晴山的山峰之一——韶山。仰韶村村名即取諸仰望、崇敬韶山之義。
仰韶文化的發現與初步研究,是從中國地質調查所顧問、瑞典地質學家安特生開始的。
1918年,安特生前往河南調查古脊椎動物化石。1920年,安特生派助手、地質調查所采集員劉長山到河南采集動物化石。劉長山長期跟隨安特生工作多年,對古生物化石和史前石器很有研究,他在洛陽西部收集石器,主要任務是收集第三紀脊椎動物遺存。劉長山在澠池縣仰韶村居住了3天,采集到不少動物化石的同時,意外地發現了一個古文化遺址。此前,仰韶村的農民已經在這個遺址上零星發現并收藏許多石器。劉長山詢問了石器的出處,實地調查了村南的石器出土地點,親自采集了部分器物,并把在農民家里看到的史前石器搜集或購買起來,將采集到的600多件石器(其中石斧、石刀居多)及少量陶器,雇村民王兆用毛驢運到澠池縣政府第三科,裝箱后由火車發運到地質調查所。
安特生在北京根據劉長山的發現和調查結果,初步推斷仰韶村可能是一處相當大的新石器時代遺址。1921年4月18日,安特生在取得了中國政府同意后,親自來到澠池縣仰韶村調查。安特生在其1934年出版的作品《黃土的女兒》(英文版)中對這次調查經過有詳細的記述:
安特生和幾個助手到達澠池后,住在縣城西關福音堂(瑞典籍牧師史天澤傳教處),由縣政府知事胡毓藩指定第三科錄事王茂齋陪同,并派警察護送去仰韶村。安特生從縣城東一里河東北上,到達仰韶村,住于村民王兆棋家,共居住了8天。安特生每天忙于觀測、照相、搜集器物,在村南的沖溝斷面上發現有灰層、灰坑和陶片的堆積,在堆積的下層還發現了精制的彩陶片和石器共存。又經過一天的觀察發現一件石錛和一些彩繪陶片。安特生將收集的大量石器、陶器和部分骨器、蚌器裝為4個木箱,仍用火車托運回地質調查所。
安特生回到北京后,對收集器物又進行了詳細研究,感到仰韶村古文化遺址相當重要,有必要進行一次科學考古發掘。安特生向當時的農商部部長張國淦和地質調查所負責人丁文江、翁文顴遞了請示報告,得到中國政府的正式批準和河南省政府、澠池縣政府的同意和支持后,開始了對仰韶村遺址的發掘。