中期是廟底溝文化鼎盛時期，在晉中、呂梁和雁北形成了廟底溝文化的地方類型。
到了晚期，廟底溝文化開始逐漸衰落，其標誌是彩陶減少且構圖單調，尖底瓶口開始退化，陶器中的籃紋大量增加。
仰韶文化晚期，代表器物彩陶和小口尖底瓶數量銳減，灰色泥質陶和夾砂陶等日用陶器明顯增多。陶器紋飾以附加堆紋和繩紋最多。
廟底溝二期文化距今大約4900年至4400年，共延續了500年左右，是中原地區從仰韶時期向龍山時期過渡階段的遺存。
山西的廟底溝二期文化遺址主要分布在晉南的臨汾、運城盆地，晉中及呂梁山區。廟底溝二期文化的經濟生活以農業為主。
石器多采用磨製，規整而鋒利。砍伐工具中的石斧多呈長方形，器體厚重。有些石锛的一麵略顯隆起，是為便於捆纏木柄而改進了製作方法。
此外，還出現了新的農業收割工具——磨製長方形穿孔石刀和半月形石刀。家畜飼養的規模在不斷擴大，飼養的家畜有雞、豬、狗、牛、羊，其中豬的數量最多。
大約公元前3000年，中原地區進入新石器時代晚期，這一時期的代表文化為“龍山文化”。
山西龍山文化遺址有芮城縣西王村，平陸縣盤南村，垣曲縣的東關鎮、豐村和龍王崖，夏縣東下馮，襄汾縣陶寺，石樓縣岔溝等處。
陶器外表多裝飾以籃紋，製陶業開始使用輪製技術。石器幾乎都是磨製的，廣泛應用切割法和管鑽法等技術，石器種類和形態多樣化，多數是作為農具使用。
石鏟作為翻地用，形狀多近長方形或雙肩形，均較輕薄，刃部寬度一般不超過10厘米，很鋒利，器身通體磨光。石刀是收割工具，形狀多為長方形，多數穿一孔或兩孔。砍伐工具石斧更加厚重。此外，還有手工工具石器，主要是斧、锛、鑿和紡輪等。
這時期家畜飼養品種增多，有豬、狗、牛、羊、雞等，漁獵活動占一定比重。住宅建築在繼承半地穴房屋的同時又有創造和改進，有平麵呈“呂”字形的雙間房基，雙室間有過道相連，還有平麵呈“凸”字形的窯洞，室內居住麵都抹有一層白灰，多數還有白灰麵牆裙。
[旁注]
仰韶文化 黃河中遊地區重要的新石器時代文化，因首先在河南三門峽市澠池縣仰韶村發現而命名為仰韶文化。仰韶文化以陝西華山為中心分布，東起山東，西至甘肅、青海，北到河套內蒙古長城一線，南抵江漢。持續時間在公元前5000年至3000年。器物主要以石器和骨器為主。
廟底溝二期文化 仰韶文化中最為繁盛的一個類型，廟底溝文化的分布範圍包括陝西關中、山西南部以及河南西部的廣大地區，而且影響範圍很大。廟底溝二期文化承襲仰韶文化發展而來，後來發展成為河南龍山文化。遺址內出土有大量的石器、骨器、陶器等遺物。
小口尖底瓶 仰韶文化典型器類，小口、細頸、溜肩、長圓腹、尖底，有的上腹部帶雙耳，器表多拍印紋飾。但因文化類型不同，所出器物略有差異。作用是汲水，因為其底尖，容易入水，入水後又由於浮力和重心關係自動橫起灌水，同時，由於口小，搬運時水又不容易溢出，因此，成為重要的器物之一。
鼎 我國古代烹煮用的器物，一般具三足兩耳，相當於現在的鍋，用以燉煮和盛放魚肉。後來，鼎成為國家和權利的象征，被視為立國重器。鼎還是旌功記績的禮器。周代的國君或王公大臣在重大慶典或接受賞賜時都要鑄鼎，以旌表功績，記載盛況。
半坡文化 我國原始社會新石器時代的一種文化，屬黃河中遊地區新石器時代的仰韶文化，是北方農耕文化的典型代表。因發現於陝西西安市半坡村而得名。半坡村的原始居民以氏族或部落為單位，房屋為地麵和半地下式的，器物主要為多種農具、漁獵工具和陶器。
籃紋 新石器時代陶器的裝飾紋樣，因其形如竹籃的條狀紋，故名。用刻有橫條紋的陶拍在半幹的陶坯上拍打，燒成後器物的表麵就有重疊和交錯的籃紋。仰韶文化半坡遺址出土的尖底陶器、帶流陶罐上已見這種紋飾。
繩紋 古代陶器的裝飾紋樣之一，屬於一種比較原始的紋飾，有粗繩紋和細繩紋兩種。是在陶拍上纏上草、藤之類繩子，在坯體上拍印而成的，有縱、橫、斜並有分段、錯亂、交叉、平行等多種形式。從早期的磁山文化開始，幾乎流行於整個新石器時代。
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山西新石器早期文化遺址，可分為磁山文化和棗園遺存兩種類型。
磁山文化代表物是山西長治武鄉縣石門鄉鼻子灣村出土的一件石磨盤和一件石磨棒，遺物形製同河北武安縣磁山遺址出土的石磨盤如出一轍，因此將這些遺存歸屬於磁山文化的範疇。牛鼻子灣村位於漳河流域，地理位置與磁山文化分布區相毗鄰。
棗園遺存位於山西翼城縣北橄鄉棗園村，棗園村在翼城縣城東北約10千米處，滑家河、澆底河分別從村子的西北、東南通過。
遺址中有不少用火燒過的獸骨、大量的陶片，以及部分石、陶質生產工具。這些文化遺存年代與磁山文化和老官台文化基本相當，距今約7 500多年。