中國東北地區新石器時代紅山文化宗教祭祀的遺址。位於遼寧省建平與淩源兩縣交界地帶。牛河梁為努魯爾虎山山谷之間的一條山梁，東臨牤牛河，南偏西走向，長約7公裡。1981 年文物普查中發現，1983～1985 年由遼寧省博物館文物隊調查發掘，1986年以來由遼寧省文物考古研究所主持發掘，已發現女神廟、積石塚群，出土大型女神塑像和豬龍等玉器，對中國文化起源、文明起源史以及宗教史、建築史、美術史的研究，具有重大科學價值。1988年中華人民共和國國務院公佈為全國重點文物物保護單位。
遺址由牛河梁頂向四周分佈，中心區域有女神廟及其周圍的積石塚群，范圍東西約1500米，南北約1500米。外圍區南北長約10公裡，東西寬約5公裡，其間遺跡點分佈密集。
女神廟 位於牛河梁主梁頂南側平臺上，建築為半地穴式，地上部分已全部塌陷，現存地下部分深0.7～1 米，平面佈局呈“亞”字形，南北窄長，方向北偏西20°，由一個多室和一個單室兩組建築組成，多室的一組建築，南北長18.4米，東西最寬處9米，最窄處2米，由一個圓形的主室、東西側室、北室、圓室及橫長室等7 個單元組成。單室建築在多室建築南部，相距2.2米，東西長6米，最寬2.65米。由出土的紅燒土塊推知，廟體為土木結構，墻壁以原木為骨架，其間用結紮的禾草一類束把連結，然後敷泥，表面壓光，部分墻壁上有彩繪，為赭紅色與黃白色相間的幾何形三角紋、勾連紋圖樣。整個建築具有承重合理、穩定性強的特點。廟址內堆滿瞭神像和動物塑像殘塊，有人塑像的頭、耳、鼻、手、上臂、乳房等部位，約分屬於6～7個個體。人像均為女性形象，形體大小多與真人相近，有的為真人的2～3倍，雙腿有盤坐姿態，雙臂有曲有伸，雙手有以掌支撐和握拳狀兩種。有的塑像表面塗朱或繪彩。主室西側出土一件較完整的女性頭像，面長22.5厘米，寬16.5厘米，塗朱彩，雙目斜立，眼珠嵌以玉片，炯炯有神，嘴角上翹，兩頰鼓起，具蒙古人種特征。動物塑像有豬龍和禽類。另外，同出的還有飾之字紋的薰爐器蓋、彩陶鏤孔器等。
廟北僅8米處坐落一人工砌築邊緣的大型山臺遺址，是由3個以上的平臺組成，范圍東西、南北各約200米。山臺邊緣為石砌墻基，東西兩側山坡用石塊砌築成石墻多道。臺的方向與廟完全一致，推測當是與廟有關的大型建築遺址。
積石塚 已有9個地點發現，共20餘座。其特點是以一座大墓為中心，四周用大型石塊疊築成規則的石墻為塚的框界，周圍或上部附葬小墓，上部封土積石成壇。大墓有土壙，長方形石棺，隨葬玉器數量多，大而精美，如豬龍形玉雕、勾雲形玉佩、馬蹄狀束發玉箍、玉龜等。石框界內側置成排無底筒形器，多為彩陶。已全部揭開的第二地點在廟臺以南約900米外，東西長150米，南北寬約40米，並列積石塚5座，每座占地約500平方米，其平面結構有長方形、方形、圓形、雙塚相套的前方後圓形，“日”字形。以塚Ⅱ為例，主體呈方形，除南部外，四周都砌築石框界，東西長17.5米，南北寬18.7米。塚中央是一座大型石槨墓，墓的上部砌成高0.65米的方臺，每邊長3.6米，墓室在方臺中部，墓底距方臺頂部1.4米，東西向，室壁以石板砌築。此墓早期被盜，無遺物。附葬小墓，均以石板、石塊砌成墓室，東西向，單人仰身直肢葬為主，有多人二次合葬。墓內隨葬玉器主要有：束發玉箍，通長10厘米左右，口徑5～7厘米，出土時枕在頭下；豬龍形玉雕飾，高10～15 厘米，出土時位於胸前；勾雲形玉佩，長15～22 厘米，出土時位於胸前。此外還有玉龜、玉鳥和環、璧等。筒形陶器為泥質紅陶，高60厘米，口徑35厘米左右，繪鱗狀紋、勾連紋、三角紋等黑彩。
遺址群分佈范圍內還發現有零散分佈的灰坑和圓形房址，未見居住群落遺址。
牛河梁遺址中心區域沒有近代村落，保存較好，基本保持著原始環境風貌。從1986年起，遼寧省文物考古研究所在此建立工作站，負責發掘和保護工作。