考古學家的鋤頭也為我們探索農業起源開辟了新天地。目前我國已發現了成千上萬的新石器時代農業遺跡，分布在從嶺南到漠北、從東海之濱到青藏高原的遼闊大地上，尤以黃河流域和長江流域最為密集。
分布於黃土高原和黃河中下遊大平原交接處的山麓地帶的裴李崗文化和磁山文化，距今七八千年，已發現數十處遺址，構成黃河流域已知最早的農業區。該地原始居民已把種植業作為最重要生活資料來源，主要作物是俗稱穀子的粟。磁山遺址曾發現88個堆放著黃澄澄的穀子的窖穴，原儲量估計達13萬斤。出土農具有砍伐林木用的石斧、翻鬆土壤用的石鏟、收獲莊稼用的石鐮和加工穀物用的石磨盤、石磨棒等，製作精致，配套成龍。飼養的家畜有豬、狗、雞，可能還有黃牛。除了種穀和養畜外，人們還使用弓箭、魚鏢、網罟等進行漁獵，並采集榛子、胡桃等作為食物的補充。在這些遺址中有半地穴式住房、儲物的窖穴、製陶的窯址和公共墓地等，組成定居的原始聚落。分布於陝南的李家村文化和分布於隴東的大地灣文化，與裴李崗文化、磁山文化年代相當，經濟麵貌相似。如甘肅秦安大地灣遺址，發現了距今7000多年的栽培黍遺存。這些文化，人們統稱之為前仰韶文化。黃河流域的農業文化就是在它的基礎上發展起來的。距今7000年至5000年的仰韶文化時期，農業遺址遍布黃河流域，其中有幾十萬平方米的大型定居農業村落遺址。距今5000年到4000年的龍山文化時期，黃河流域的農牧業更加發達，已經有了比較穩定的剩餘產品，大量口小底大、修築規整的儲物窖穴和成套酒器的出土就是明證。正是在此基礎上，製石、製骨、製玉、製陶的專業工匠均已出現，階級分化相當明顯，文明的曙光已經展現在人們麵前了。
與前仰韶文化、仰韶文化、龍山文化相對應的，黃河上遊地區有大地灣文化、馬家窯文化和齊家文化，黃河下遊地區有北辛文化、大汶口文化和山東龍山文化，它們是彼此聯係而又各具獨立性的粟作定居農業文化。
長城以北的東北、內蒙古、新疆等地，亦發現了多處新石器時代農耕遺址。在另一些遺址中，漁獵在相當長時期內仍占重要地位。
前仰韶文化雖然是黃河流域已知最早的農業文化，但這裏的農業絕不是剛剛發生的。從我國和世界上近世尚處於原始農業階段的民族的情況看，農業發生之初一般經曆過刀耕農業階段。這時人們往往選擇山林為耕地，把樹木砍倒、曬幹後燒掉，不經翻土直接播種。這種耕地隻種一年就要拋荒，因此年年要另覓新地重新砍燒。這叫生荒耕作製。這一時期的農具隻有砍伐林木用的刀、斧和挖眼點種用的尖頭木棒，人們仍然過著遷徙不定的生活。我國古史傳說中有所謂烈山氏，據說他的兒子名“柱”，“能殖百穀百蔬”，夏以前被祀為農神——“稷”。所謂“烈山”，就是放火燒荒，所謂“柱”就是挖眼點種用的尖頭木棒，它們正代表了刀耕農業中兩種相互連接的主要作業，不過在傳說中被擬人化了。這是我國遠古確曾經曆過刀耕農業階段所留下的史影。原始農業繼續發展，人們製造了鋤、鏟一類翻土工具，懂得在播種前把土壤翻鬆，這樣，一塊林地砍燒後可以連續種幾年再拋荒，這叫熟荒耕作製。這時生產技術的重點逐漸由林木砍燒轉移到土地加工上，人們也由遷徙不定狀態過渡到相對定居。這就是鋤耕農業階段。前仰韶文化顯然已進入鋤耕農業階段。因此，黃河流域農業的起始，還應往前追溯一段相當長的時間。
以前人們往往把黃河流域看作我國上古農業文化的惟一中心，認為長江流域及其南境的農業是由黃河流域傳播過去的。考古發現已經根本否定了這種觀點。長江流域是我國農業起源的另一個中心，不但起源很早，而且有著與黃河流域顯著不同的麵貌。在長江下遊，距今將近7000年的浙江餘姚河姆渡遺址和桐鄉羅家角遺址出土了豐富的栽培稻遺存。如河姆渡遺址第四文化層有幾十厘米厚的大麵積的稻穀、稻草和稻殼的堆積物，估計折合原有稻穀24萬斤。人們用牛肩胛骨做成大量骨耜，估計是用來開溝或翻土的，這說明當地水田農業已進入熟荒耕作的鋤(耜)耕農業階段。飼養的家畜除北方也有的豬、狗外，還有北方罕見的水牛。采集漁獵仍較發達，人們能夠駕著獨木舟到較遠的水麵去捕魚，采集物中有菱角等水生植物，反映了水鄉的特色。住房也和北方地穴、半地穴式建築不同，是一種居住麵懸空的幹欄式建築。70年代河姆渡遺址上述發現曾使國內和國際考古界為之震動，它說明長江流域和黃河流域一樣，都是中華農業文化的搖籃。繼河姆渡文化以後，經過馬家濱文化進入良渚文化(距今5000年前後)，長江下遊的水田農業更為發達，人們使用石犁耕作，農作物種類更多，又懂得利用苧麻和蠶絲織布。作為禮器的精致的玉製品的出現和明顯的階級分化跡象，則標誌著文明時代的破曉。