古龍山舊石器時代晚期遺址位於大連市複縣（現名瓦房店市）鎮郊附近的古龍山東坡，其地理位置為東經122°01＇59〞，北緯39°41＇15〞。發掘洞口海拔標高74.83米，高出當地河水水麵約15米。
古龍山是一座高約60米、略呈馬鞍形的丘陵，插入於一個小型山間盆地之中，屬複縣北側老孤山的南延突出部分，山麓南側有小溪流過。據埋藏學研究，象這種地貌特征，常是舊石器時代人類選擇居住所的主要目標之一。遺址屬洞穴類型，它發育於古生代寒武紀石灰岩層中。據有關資料表明，古龍山基本上由寒武紀石灰岩構成，而且恰好處在一個小的向斜的核部，故在漫長的地質曆史時期中免遭剝蝕得以殘存下來。
從洞穴存留的形態和工人提供的證據判斷，這裏原為一較大的洞穴，但因以往長久開采石灰岩，故現已不複存在。現發掘的是一個叉洞，規模較小，東側還與一裂隙相溝通。
現存洞穴的橫剖麵為上部略寬、下部較窄的倒梯形狀。洞穴最寬處1.20米；最窄處僅有0.5米。洞內沉積物原始頂麵海拔高度71.8米，沿著大致水平的方向延伸，總長度為62米。沉積的厚度因洞底凸凹不平，而略有變化，一般約2米，最厚處為3.90米。洞內石鍾乳、石筍、石花、石簾都相當發育，表明其形成已有較長的時間和地下水作用比較強。
洞內沉積物的成分比較單一，以粘土為主，含有砂和洞內坍塌物。其中的粘土成分基本上屬於石灰岩的風化物質。根據粘土的顏色和含砂量的多寡，將沉積物分為四層，從上到下為上更新。
④紅色粘土，夾少量粉砂，粘性較強，含大量脊椎動物化石，是主要的化石層位。少量石製品和許多人工砸擊的碎骨也產於此層。厚度0.6米。
③黃色粘土，含砂量大，較疏鬆。在該層的靠上部含大量化石，向下驟減。厚度1.4米。
⑤灰黃色粘土，含砂少，稍膠結，中部含少量脊椎動物化石。厚度0.95米。
⑥淺黃色粘土，含少量砂，偶見紫色砂岩碎塊，底部有大量脊椎動物化石。厚0.95米。
寒武係
灰白色石灰岩。
古龍山遺址的洞穴堆積物高度明顯高出洞外河流第一級階地的階麵，而可與第二級階地相比較。洞內堆積物的最上一層深紅色粘土與第二級階地上部的堆積物相同，因此應屬同一時代的產物。按野外觀察和動物群分析，沉積物的時代屬晚更新世晚期。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所實驗室采用碳-14方法對獸骨年齡的測定結果（第四層）是：距今17160士240年前；北京大學考古係實驗室用釉係法進行年代測定的結果是：第三層與第二層界麵為距今20，000年前，第一層底部約為40，000年前。因此，可以確定，洞穴中堆積物的沉積時間是40000年前至1，000年前，前後經曆了大約23000年。
古龍山洞穴中的各層堆積物都含有脊椎動物化石，但數量差別很大，其中以第四層頂部、第三層上部最為集中。第一層底部也含有較多的脊椎動物化石，從一些骨骼表麵觀察，有明顯的水流衝磨痕跡，依此推測這個支洞的早期階段尚有流水，但很快就變成涓流，以致形成以粘土為主的沉積。第四層頂部的脊椎動物化石保存狀況較準，一些相對完整的頭骨和肢骨也都出自此層，骨骼表麵無衝磨痕跡，骨表層侵蝕輕微，保存較好，說明該層大多數骨骼暴露在洞底的時間不長，便被涓流攜帶的粘土所覆蓋。
古龍山遺址發現的化石，還有另一個特點，即通常石化程度較高，尤其與洞外地點的材料相比更為明顯，這種現象顯然與埋藏在洞內在長期的富含鈣質的地下水作用有關係。洞內化石大都表麵呈灰黑色，而東北地區洞外同時代沉積物中的化石常呈灰色或淡灰色。
在發掘過程中，我們注意到了骨骼絕大多數破碎。進一步觀察表明：有不少骨骼是經過人工敲擊形成的，但也有一些標本具有食肉類啃咬的痕跡。從埋藏學的角度分折，這個洞是主洞的一叉洞，那時的人類可能居住在主洞中，而把這個叉洞隻當作丟棄骨磕的垃圾堆，才使骨骼如此集中、化石種數如此眾多地堆積在一起。