這座女神廟坐落在牛河梁主梁的梁頂，海拔高度671.3米，這是牛河梁遺址群中最為顯要的位置。山頂地勢開闊，尤其是廟北僅8米還有一座長寬各200米的大型山台，山台周邊砌築的石牆有一部分被原狀保留下來，從石牆的走向與女神廟完全一致看，這座大型山台肯定是與女神廟相關的又一重要建築。
女神廟南北長25米，東西最寬9米，最窄處2米，麵積75平方米。從規模看僅相當於史前時期的一座大房子，半地穴式土木結構還具有很大的原始性。但它的結構布局和內部設施卻較史前的房屋複雜多了；由主體和附屬的男單室兩部分組成，主體可分出主室、東西側室、北室和南三室，它們連為一體，平麵呈“亞”字形。廟的牆壁作出各種規格的仿木條帶，它們橫豎相間，既是裝飾，也具有一定實用功能，牆壁的重點部位還繪有壁畫，為朱白兩色繪出的幾何形勾連回字紋圖案，這是迄今為止國內發現的最早的壁畫，也可見當時這座神廟的富麗堂皇。廟內出土的陶器殘片可辨認出鏤孔彩陶器和熏爐器蓋，它們顯然已具祭器性質。彩陶器壁厚2厘米，直徑推測在1米以上，卻質地純正堅硬，盛產彩陶的仰韶文化和馬家窯文化還都沒見過這樣的大器，堪稱“彩陶王”；熏爐器蓋的蓋麵細密的壓印之字紋間，鏤刻四組長條狀鏤孔，據此可以想象祭禮舉行時那種煙霧繚繞的氣氛。
廟內供奉動物神。主室頂部臥一巨大泥塑熊龍，龍首朝向北部山台，有長吻，雙爪前伸：南單室內出一彩塑熊龍下顎，碩大的獠牙繪成白色；北室出鳥爪一對，趾節與爪尖皆很寫實，長度達15厘米，當為立於北室的一巨大的猛禽。它們的個體都在原型的2倍以上，作為女神的陪襯，大大增加了廟的威嚴氣勢。
人物塑像當然是女神廟的主體。已發現的人體上臂、腿、肩、手、乳房及眼球等，大約分屬於6—7個個體。都為泥塑，黃土質，粗泥胎，外表有細泥並打磨，表麵還常塗以朱彩，女性特征顯明。依規模可以分為三類：第一類相當於真人的原大，發現個體最多；第二類約相當於人體的2倍，現隻在廟的東側室發現一尊；引人注目的是，在主室正中獲得一殘耳和一殘鼻，規模竟相當於真人的3倍，當為廟內最大的一尊神像。
人體塑像中最為珍貴的莫過於在主室西側出土了一尊相當完整的女神頭像。頭像存高22.5厘米，正好相當於真人原大。為高浮雕式，從貼在牆上的背部斷麵看，是以豎立的木柱作支架進行塑造的，這同中國傳統泥塑技法完全相同。麵部呈鮮紅色，唇部塗朱，為方圓形扁臉，顴骨突起，眼斜立，鼻梁低而短，圓鼻頭，上唇長而薄，這些都具有蒙古人種特征。頭像額部隆起，額麵陡直，耳較小而纖細，麵部表麵圓潤，麵頰豐滿，下頦尖圓，又深富女性特征，藝術表現技法極度寫實，卻更有相當豐富而微妙的表情流露。上唇外呲富於動感，嘴角圓而上翹，唇緣肌肉掀動欲語，麵頰則隨嘴部的掀動而起伏變化，具有很強的節奏感和神秘感。尤其是眼球的處理上，在眼眶內深深嵌入圓形玉片為睛，使炯炯有光的眼神，一下子迸發出來，更是神來之筆。
整個頭像的塑造，在寫實的基礎上適當誇大，把傳神、表情、動態融為一體，達到了追求人的精神狀態和內在情感的藝術效果。麵對這樣一尊極富生命力並予以高度神化的女神像，考古學家們莫不受到強烈感染，研究過程也有如跨越時空的曆史對話。
這是一群祖先崇拜偶像。高度寫實的女神像，是模擬真人塑造的，是被神化了的祖先偶像。如果說，積石塚的墓祭反映的是對祖先亡靈的崇拜，那麼，女神像就是更高層次的對祖先偶像的崇拜了，無疑，這座女神廟已具宗廟雛形。
一般認為，中國曆代都以維係人世間血緣關係的祖先崇拜為祭祀的主要形式，它起源於父係氏族社會。進入文明社會，宗廟已是政權的象征。但考古學上迄今為止尚缺乏明確的宗廟發現，商代卜辭記載對先公先王們的奉祀是國家大事，禮繁而隆重，殷墟亡靈區和宮殿區發現的成百上千的祭祀坑就多與祭祖有關，但宗廟在殷墟尚無明確發現。早商時期的河南二裏頭遺址和西周早期的陝西岐山鳳雛遺址都發現過規模和特征近於宗廟的建築，但都不能確認，主要是缺少有關祭祀、特別是祭祀祖先的證據。雖然世界各地從史前到青銅時代都普遍流行偶像崇拜，包括對祖先偶像的崇拜，但中國卻長期以來缺乏這方麵的實物資料，甚至已被認為人像雕塑和有關的偶像崇拜在中國曆來並不發達。殷周時期對先公先王的祭祀是以設置木、石的組位作為祖先神靈替代物的，“宗”字中的“示”就是神主象征。牛河梁女神廟發現最重要的意義就在於，不僅發現了明確的廟宇，更發現了廟內供奉的神像，這就改變了中國奉祀祖像的宗廟從上古到近古訖無例證的狀況。而且從實際範圍看，在距今5500年前後的諸文明古國中，像牛河梁這樣大規模的泥塑神像群，也並無先例，堪稱“海內孤本”。
不僅如此，現從已掌握的有限資料分析，這是一群圍繞主神的群神組合。分別相當於真人3倍的主神與相當於真人2倍和真人原大的群神，是依次遞增的三個等級規格，且排列有序。其中位於主室中部的大鼻大耳所代表的最大一尊女神像，當為主神。女神廟內眾神像以主神為中心的嚴格層次性，是以人世間人際關係為依據的，是以“一人獨尊”為中心的等級製度在宗教上被固定下來的體現。
然而，女神廟作為先祖偶像所居之所，以窄小的空間容納以大型女神像為主、包括動物神在內的豐富內容，這顯著的反差曾使人對廟的功能產生懷疑。其實，女神廟的窄小麵積和女神像的巨大規模這種不協調，正好揭示了當時宗教祭祀的一種特殊時代現象，那就是神廟所具有的強烈的封閉性和神秘性，在使用上也具有很強的專一性，這原是神權壟斷的典型反映。因為在這樣窄小空間活動的隻能是極少數人，而並非常人所能進入，也就是說，能夠有資格進入廟內直接舉行祭祀祖禮儀的，能夠與神溝通對話的，隻能是極少數人甚至隻能是“一人”的事。這是以一人獨尊為中心的等級製的又一典型反映。
牛河梁紅山文化女神廟的發現，向人們展現出五千多年前五帝時代的一幅眾生形象。雖然現在還無法推斷這些女神像的具體稱謂，但可以肯定的是，這是史前時期曆史人物和曆史事件的一次難得的再現。對此，蘇秉琦的觀點十分耐人尋味，他說：
“女神是由5500年前的‘紅山人’模擬真人塑造的神像（女祖像），而不是由後人想象創造的‘神’，‘她’是紅山人的女祖，也就是中華民族的‘共祖’。”
他並不這個祭祀中心與周圍連續分布的2000年以後的商周之際窖藏青銅器相聯係，進一步提出“這裏的壇（東山嘴）、廟（牛河梁）、塚（積石塚）和窖藏坑，我們是否可以理解為四組有機聯係著的建築群體和活動遺跡？遠在距今5000—3000年間，生活在大淩河上遊廣大地域的人們，是否曾經利用它們舉行重大的儀式，即類似古人傳說的郊、燎、禘等的祭祀活動？”
據《國語·魯語》記載，由於是和夏後氏都“禘黃帝而祖顓頊”，說明把黃帝尊為共祖，從西周以前就開始。牛河梁女神廟乃至整個遺址群以“共祖”定位，則可以把這一神聖觀念追溯到5000年前，是中華文明初始階段的產物。看來，曆代尊黃帝為“人文初祖”或中華共祖，淵源有自。
（四）五千年古國在東北
牛河梁紅山文化壇廟塚遺址群從它剛發現起，就被譽為上古時代一個神秘的王國，現在把紅山文化同黃帝族聯係起來，就更增加了它的神秘色彩。上麵所談發達的龍崇拜、金字塔式的積石塚墓葬、已具宗廟雛形的女神廟，似都隻揭開了它神秘麵紗的一角，我們現在可能還無法探親到它全部和更深層次的奧秘，不過如從中國文明形成自身的道路和特點的角度作一考察，有可能透過這個遺址，對黃帝時代的曆史有更真實的了解。中國文明形成的這一特點就是“古文化古城古國”。
在中國文明起源的討論剛剛興起之時，蘇秉琦曾提出了“古文化古城古國”的論斷。“古文化”指的是原來認定為原始文化的新石器文化中與文明起源有聯係的那一部分，“古城”指與古文化相聯係的中心聚落和超中心聚落，“古國”指這其中已具備的基於公社又高於公社的政治實體。這一論斷的重大意義在於，將原始文化中與古城古國相聯係的那一部分加以突出，啟發全國各地考古工作者把距今5000年前後原認為是新石器時代晚期卻已具備古國規格的文化遺存分辨出來，使中國文明起源討論以理論和實踐的結合為基礎，在全國各地全麵鋪開，這就為重建中國史前史和重新認識五帝時代的曆史，從考古學上邁出關鍵性的一大步。
“古文化古城古國”這一著名論斷，最早就是從紅山文化的考古新發現提出來的。既與史前文化有著千絲萬縷的聯係，又已具備早期國家的基本內容，是古國時代的基本特征，這在牛河梁壇廟塚遺址群中有著非常典型的反映。
1. 基於公社又高於公社的政治實體。
牛河梁積石塚所具有的坐落在上岡之巔、以大墓為中心的山陵景觀，在同時期前後諸史前文化中，是最為接近於後世帝王陵墓的基本特征的；雖然塚內還普遍置有成排中小型墓葬，同一山岡的主塚也往往與兩側其他塚相並列，說明它還深深保留了氏族社會墓地那種以血緣關係相威脅的眾多特點。不過，紅山文化積石塚中的每一群和每群中的各塚，都自成獨立單元，圍繞中心大墓布置的各種設施，包括圍繞其間的眾中小型墓，都顯示出以一人獨尊為主的等級製已經製度化。
女神廟也表現出近似現象。它雖然也保留了一些原始和過渡的特征，如原始居住住址所普遍采用的半地穴式和多室又聯為一體的結構布局，卻已具備了後世宗廟的基本特征：複雜的多室結構，主次分明，左右對稱，前後呼應，其規模和等級已遠非史前時期一般居住址的單間、雙間甚至多間房屋所能比擬，正所謂：“君子將營宮室，宗廟為先，廄庫為次，居室為後”（《禮記·曲禮下》）。龍山時代常見的“呂”字形雙間房址曾被視為後世“前堂後室”的前身，牛河梁女神廟不僅前後室已有主次之分，而且已有左右側室，這又符合“室有東西廂曰廟”（《爾雅·釋宮》）的規定了。
尤其是牛河梁並不隻有一處或幾處遺址，而是一個在占地50平方公裏範圍內包括了壇（祭壇）、廟（宗廟）、塚（陵墓）三位一體的一個大遺址群，它們的分布也並不是隨意而設，而是大有規律可循。牛河梁地區蔓延10多公裏的多道山梁，天然形成了一種高低起伏，間有平川，有分有合，既自成一體，又有延伸餘地的形勢，在裸露的山岩間又有大麵積發育的黃土堆積，諸山岡的高度都在海拔550—650米之間，也相近相適，有的山岡間竟近於等距離。顯然，紅山先民是有意識地精心選擇了這塊“風水寶地”，巧妙地順山勢，定方向，按南北軸線進行規劃布置，使諸多遺址之間既有主次，又彼此照應，形成一個大範圍的有機整體。作為遺址群主體建築的女神廟和廟北大型山台的走向完全相同，都呈南北方向，又順山勢有近20°的偏角，由此軸線想南遠眺，有一形似熊首的山峰與女神廟遙相對應，幾個大型積石塚都處在女神廟和山台以南與熊山之間的中軸線上或兩側，再向南則是以一座範圍在直徑100米的巨型土石結構的金字塔式建築址和兩側積石塚組成的又一組建築，形成了廟台、塚壇、熊山南北聯成一線的格局。這種既依山勢多變化不求十分規則，又按南北軸線布置的規劃設計思想，正是由原始社會向文明社會過渡的古國時代的特點。從中可以對“在原始文化基礎上產生的基於公社又高於公社的政治實體”，即古文化古城古國，有一個更深層次的了解。