该遗址进行了小规模试掘。1998年至2001年，山东大学、耶鲁大学和菲尔德自然史博物馆组成的中美联合考古队进行了三年的正式发掘。两城镇遗址总面积约100万平方米，陶片分布范围则超过了200万平方米。两城镇遗址与数公里之外的丹土遗址有紧密联系，均为重要的龙山文化遗址。