在新石器早期，生产力水平较低，人们选择的居住地，需要良好的自然条件。大地湾遗址三面临水，取水方便，东有河湾，捕鱼便利；遗址的南面和东南面是长虫梁、高崖等山丘，8000年前的山梁上森林茂密，野兽出没，宜于狩猎。
大地湾一期文化中农业经济已初步形成，并逐渐占主导地位，人们开始过上相对稳定的定居生活。农牧业的较快发展扩大了人们的食物来源，较为发达的制陶业满足了日常生活的需要，定居生活提高了妇女的生育率。随着生产力水平的提高和人们战胜自然能力的增强，人口逐步增加，供人们居住生活的房屋规模也不断扩大。
大地湾一期遗存中，考古专家们发现了3座圆形房址、16座墓葬和13个灰坑。大地湾一期聚落内的房址、灰坑和墓葬呈插花式分布，尤其是3座房址散点摆布，平等并列，显示出十分原始的特点。所有出土墓葬，男女都是分别埋葬的，且基本葬式均为单人仰身直肢葬，合葬墓为成年同性合葬及母子合葬。与其他遗址同期墓葬略有不同的是，这里还发现了将双手交叉置于胸前的独特葬式。所有墓葬均有陪葬品，件数多少不一，最少的两件，最多的十几件。葬品除了生活用器，还有生产工具，装饰品非常少见，有的墓中还发现了用来陪葬的动物下颌骨。
考古专家推断，散点式的居住形式、单人仰身直肢及母子合葬的基本葬式，反映出当时尚处在“知母不知父”的家庭形态阶段，这时候，人们对生育的认识尚很肤浅，总认为人是女性“造”的，故胞族就成为整个氏族部落的维系点，当时的社会性质无疑是母系氏族社会。
大地湾二期聚落主要分布在清水河南岸的二三级台地上，经14C年代测定距今6500年～6000年，为仰韶文化早期遗存。大地湾二期聚落堪称“陇原第一村”，这个聚落已基本发掘完毕，其北边被河水冲掉一部分，南边被现代公路占压了一些，但整个聚落保存完好，布局情况也很清楚，面积大约在2万平方米。
大地湾二期聚落因出土物和地层关系不同，大致可分为前、中、后三个阶段：
前段的聚落四周由深4米、宽7米的壕沟环绕，壕沟将村落围成椭圆形。整个布局以大房子为中心，扇形分布有中小型房址。小型房子围绕中型房子，构成一个又一个向心布局的小聚落群。房址前面是墓葬区和中心广场，房子的背后是壕沟，房门朝向中心广场。聚落内的房址以广场为中心呈扇形多层分布。前段房址已发掘出土30余座，按照房址间的疏密程度，估计当时应有六七十座（河水冲蚀，公路破坏了一部分遗址区），人口估计也在400人左右。出土的房址均为方形或长方形半地穴式。中型房址面积40平方米左右，可能供氏族首领或家族长居住；小型房址一般为15～20平方米，供氏族成员居住。广场西侧建有一座60多平方米的大型房址，当为公共活动中心。广场中部留有一块公共墓地。整个聚落呈环壕居住的封闭式向心格局。
二期中段的聚落布局还是有中心大房子和广场，有中型房环状分布四周，但墓葬区已不在中心广场出现。在中型房子周围又分布着一些小型房子，构成了又一个向心布局。整个聚落的居住形态又形成内部有“分划”的向心式联合体。考古学家根据二期中段出土房址的布局特点，认为“几百人居住在一起，且服从一个统一规划，表明当时存在着相当严密的社会组织”。专家们从每所房屋的功能及其相互配合的情况推测，“每所房子可住一对偶家庭，若干小房子和一所中型房子可能住一个家族，几个家族聚集在一起并共同拥有一所大房子，组成一个氏族公社，而整个村落则可能属于一个胞族公社”。中心大房子应是聚落的核心，也就是整个胞族的核心。
二期后段，聚落规模继续扩大，除了北部情况不明，东、西、南三面的房址都已建在了壕沟之外，聚落布局较前段来说也显出凌乱之势。中心广场还在，但已没有了大房子，聚落中心也由原来的一个变为四五个，皆环广场分布。整个聚落范围略向东南转移，并已延伸到南面山坡之上。二期后段的房屋构造，基本上延续了前段方形或长方形半地穴式的形式，不过面积有所扩大，有的中心房址面积达60～70平方米。如第八区出土的F709是位于南部壕沟外的一个方形房址，其边长为8米，以它为向心式中心，四周分布有10座较小的房址。
二期前段墓葬女性墓穴大、间隔远、地势高，殉葬品也比男性多，而且孩子的墓葬一般就在母亲的附近，用陶瓮作葬具，上面盖有陶盆，盆中央打有一个小孔。二期所有墓葬均是长方形竖穴土坑墓，单人仰身直肢葬，有少量二次葬，且均有随葬品。二期后段墓葬区已从中心广场迁到了壕沟以外靠近壕沟的西南方向。
专家分析，大地湾二期聚落中女性墓优于男性，表明当时尚处于母系氏族社会阶段；房址由扇形分布发展到向心式分布，再到后来中小房子不断增多，原有分布格局被逐渐打破，表明当时已进入母系氏族社会的兴盛阶段；而聚落规模的扩大、随葬品的增多以及猪下颌骨的出现，则表明当时经济发展，人口剧增，已出现了私有制萌芽。
大地湾三期文化房址已发掘19座，与二期类似，仍为方形或长方形半地穴式，但已出现了平地起建的房址，并且已经普遍使用了较前更先进的建筑材料和建筑工艺。其分布地域覆盖前两期文化范围并已向南部山坡地延伸了许多。房址布局也和二期后段一样，是由若干小中心组成部落联盟，并逐渐形成较大范围的中心聚落。
专家认为，一个中心分裂为多个中心的事实表明，最初的向心式格局已被社会发展完全打破，说明当时的社会组织结构发生了重大变革，社会形态已处于母系氏族社会晚期或母系氏族社会向父系氏族社会过渡的阶段，也可能已是父系氏族社会形成的初期。
在距今5500年～5000年的大地湾文化四期（仰韶文化晚期），农业得到了空前发展。当时人们将粮食储藏在一种口小底大的袋状土坑内，这种窖穴的数量在这一时期显著增加。遗址中出土的猪骨数量上升，而其他兽骨数量减少，表明狩猎的比重下降，家畜饲养日趋繁荣。
四期共发现房址56座。与前几期房址相比，形状仍为方形或长方形，但建筑面积明显扩大，大型房址F405、F901分别达到了270平方米和420平方米；建筑方式多为平地起建，且工艺先进，选用建筑材料科学考究。F405和F901特大房址，从很多方面表现出了与其他房址的差异，这种规格的房址是我国仰韶文化晚期所见的最大建筑。F405与F901在聚落中的地位也有所差别。F405只是此时聚落中的某个小区域的中心，而F901则是整个主从式聚落的中心，甚至可以说它是甘肃东部同时期各个氏族部落的中心，是诸多部落首领们集会、议事、举行重大祭祀活动的重要场所。
大地湾四期聚落达到鼎盛阶段，总面积在数百年间扩大了数十倍，居住范围已由河边台地急剧扩展到半山以下约50万平方米的区域，成为国内罕见的史前聚落遗迹。聚落巧妙地利用自然地貌，主体坐落在背山面河的山坡上，两侧以天然冲沟和溪流为屏障，中心部位矗立着F901等大型公共建筑，周围分布着若干居住区，形成众星捧月式的格局。整个聚落气势恢弘，宛如一座占尽天时地利的城堡。聚落面积增大，大型建筑增多，可见当时聚落人口众多，已初步显示出了“城镇化”的迹象。
值得一提的是，1982年考古工作者还在第九发掘区四期遗存集中区T800第四层，发掘出土了1件残陶祖。此物为泥质红陶，残长3．5厘米。它的出土，表明当时的生殖崇拜已由对女性的崇拜转向对男性的崇拜，出土墓葬这时候男性墓也优于女性墓。特别是象征统领地位的大型房址的出土，则表明在整个社会生活中，男性已处于优势地位。
所以，我们说到大地湾四期，当时的社会性质已过渡到了以血缘关系为纽带的父系氏族社会阶段。