水洞溝遺址記錄了遠古人類繁衍生息，同大自然搏斗的歷史見証，蘊藏著豐富而珍貴的史前資料。它向人們展示了距今三萬年前古人類的生存畫卷，是迄今為止我國在黃河地區唯一經過正式發掘的舊石器時代遺址。

    80多年來，經過六次考古發掘，在水洞溝出土了三萬多件石器和67件古動物化石。其中構成水洞溝文化基礎的一些石制品、工具及石器制作修理技術，可以和歐洲、西亞、北非的莫斯特、奧瑞納時期人類棲居地的石器相媲美。尤其出土的大量勒瓦婁哇石核，與歐洲相當古老的奧瑞納文化的形狀接近。

    水洞溝地區又是我國北方明代古長城、烽燧、城堡、溝塹、墩台等軍事防御建築大觀園。保護區內，蜿蜒東去的長城、高台聳立的墩堠、古樸神秘的城堡、曲折幽深的溝塹令人目不暇接，令人遙想當年“甲士擁矛馳戰壘，將軍拔劍逐胡兵”的壯烈場面。

    水洞溝地處鄂爾多斯台地南緣，大自然造就的雅丹地貌，使這里充滿了雄渾、奇特的荒谷神韻，經歷了千萬年的風沙雕蝕，這里集中了魔鬼城、臥駝嶺、摩天崖、斷雲谷、怪柳溝等二十多處土林奇絕景觀，使人望而生奇，大有地老天荒、曠古玄遠之嘆。

    景區內的水洞溝博物館是集標本展示、科學研究、科普教育、國際交流為一體，採用聲、光、電等現代布展手段進行展示，讓游客了解水洞溝發掘和研究的歷史，了解水洞溝在人類起源研究中的重要地位，了解遠古時代“水洞溝”人的生活方式和環境特點。