堡头遗址，位于宁阳县城东北34公里的磁窑镇堡头村，为中国新石器时代大汶口文化代表遗址的一部分。东经117°5′10″，北纬35°56′19″。堡头遗址现存面积约30公顷，文化层厚1～6米，因是大汶口文化类型的最早发现地，故初称“堡头文化”，后又改名为“大汶口文化”。1982年，被国务院公布为全国重点文物保护单位。
1959年5月，修筑津浦铁路复线工程时，首先在堡头村西暴露出部分原始文化遗物，经济南市博物馆鉴定为新石器时代文化遗址。同年6～8月，由山东省文物管理处和济南市博物馆进行了第一次发掘，揭露面积为5400平方米，发掘墓葬133座，陶窑1座，出土文物1800余件，另有大量动物骨骼。从所出土具有独特风格的文化遗物看，这是一种前所未知的新的原始社会文化类型，距今约4500～6500年，是大汶口文化最典型、最丰富的遗存。为配合国家大型基本建设，大汶口文化遗址（大汶河北岸部分）又于1974、1978年进行了两次发掘。经考古钻探得知，整个大汶口文化遗址现存面积为82公顷。
大汶口文化遗址的几次科学发掘，所揭露的主要是墓葬区，从墓葬形制看多为长方形竖穴式，一般四壁较为平整，除一座墓葬为南北向外，其余全部为东西向。最大墓长4米多，宽3米多；小的仅1米左右，宽不到半米。在首次发掘的133座墓中，128座有人体骨架，单人仰身直肢葬最普遍，亦有侧身葬，偶见有俯身葬和曲肢葬；主要是男女单独埋葬墓，在少量成年男女合葬墓中，多为男左女右，其中晚期的1座墓，男性骨骼居正中，女性骨骼则居正穴一侧。
随葬陶器的墓占发掘墓数的96%，而且每墓陶器数量相对较多。在随葬陶器的制作方面，早、中期为手制，晚期出现轮制。主要器形有鼎、豆、壶、背壶、罐、杯、鬹、尊、盆、瓶、钵、盉、匝、盔等。陶器颜色主要有红、白、灰、黑，早期以红陶为主，晚期灰、白、黑陶大量发现，兼有精美的彩陶。随葬品中还有大量石器、骨器，尤以石器居多，一般制作精细，棱角整齐，通体磨光，刃口锋利。用于农业生产的工具有扁平长方形琢穿或管穿孔石铲、剖面椭圆形石斧、断面近方形或长方形石锛和石凿、石刀、石矛、石锤、石磨棒、砺石等；渔猎的工具有骨矛、骨镖、鱼钩、骨镞等；纺织和缝纫的生活用具有石纺轮、陶纺轮、骨梭形器、骨针、骨锥、角锥等，其中骨针最长的17.2厘米，最细直径1毫米，且一端有穿线孔；用于装饰和礼仪的雕刻工艺品有白色大理石、翠绿色玉石、绿松石制品、月牙形束发器、象牙梳、臂环、指环、骨牙雕刻物等。一件用松绿石镶嵌的三角形骨雕筒，是中国迄今发现最早的松绿石镶嵌工艺品。综上所述，大汶口文化时期的原始农业、渔业、制陶和工艺制作技艺已具有很高的水平。
大汶口文化遗址的墓葬从随葬品的数量看存在极不平衡的现象，不仅多寡悬殊，而且质量优劣差别很大。最少的只有1件简陋的器物，多的可达180余件，并且制作精致、质料贵重。在个别墓中还随葬有极贵重的玉器和象牙制品。另外，在作为大汶口文化独特风格的随葬猪头方面，也表现出很大的差异，少的只有半个猪头骨，多的可以达到14个完整猪头骨。这些现象表明，大汶口文化处于中国远古母系社会日趋崩溃、父系社会逐步形成、阶级开始萌芽的历史时代，因此，他代表着中国原始社会文化的一个历史阶段。
1974年，山东省文物管理处、济南市博物馆发表的《大汶口新石器时代墓葬发掘报告》内称：“堡头遗址的发现，为中国原始社会晚期历史的研究提供了新的重要资料。墓群揭示的材料表明，母权制日益崩溃，父权制逐步确立，贫富分化，财产私有的迹象已很明显。氏族社会这种新的矛盾出现，透露出一个强烈信号，即建立在财产公有基础上的氏族社会不可避免地走向瓦解，阶级社会将逐步到来。”堡头大汶口文化遗址的发现和确立，为探讨龙山文化的渊源，建立山东地区原始文化区系类型等重大问题提供了宝贵资料。同时，也为中国新石器时代考古学文化序列理论的建立提供了有力的依据。
需要特别提及的是，在堡头遗址的发掘中曾发现一马蹄形陶窑。该窑顶部距现在地表约1米左右，窑身三分之二在遗址原来地面以下，径1.83米，窑箅局部残塌，仅存西北一角，上面还遗存一些陶器，均为细泥红陶。窑箅上有圆形火眼，径0.1米。窑底前低后高，呈斜坡形，正中有3条火道，中间1条直通总火道，左右两条呈“弓”形，火道与总火道相通。窑膛前有一燃火洞，高0.9米，前宽后窄，洞门高0.5米，宽0.4米。此窑址的发现，对于研究大汶口文化时期的制陶工艺和技术，具有重要的资料价值。