20世纪30年代以前，对于红山文化内涵与特征的认识尚不清楚，田野工作仅限于小规模的地表调查。根据调查资料，中国著名考古学家梁思永先生认识到西辽河流域南北之间的文化差异，并已注意到长城地带作为南北文化接触地带研究的重要性，成为较长时期西辽河流域新石器时代考古及红山文化研究的指导性意见。
20世纪30年代，日本东亚考古学家对赤峰红山后遗址的第一、二住地进行发掘，获得一批重要的红山文化实物资料，并出版了发掘报告《赤峰红山后》，提出了赤峰第一期文化、赤峰第二期文化的命名。直至新中国成立前，对红山文化的研究仍旧停留在《赤峰红山后》报告所公布的材料，但对其重要性的认识，国内外诸多史前考古学家已经形成了共识。
20世纪50年代，红山文化研究步入正轨，并由此确立了该文化在中国新石器时代考古学研究中的重要地位。主要标志性工作有两项：—是1954年正式提出“红山文化”的命名；二是1956年北京大学考古专业师生对红山前的三个地点和红山后的一个地点进行了调查和试掘，获得一批重要的实物标本，对《赤峰红山后》报告中的错误结论予以更正，提高了对于红山遗址群及红山文化研究的总体认识。
20世纪60年代至70年代，围绕红山文化这一重要课题，对于赤峰蜘蛛山、西水泉、敖汉旗白斯朗营子四棱山、三道湾、翁牛特旗三星他拉等遗址的调查和主动性发掘，极大地丰富了红山文化的内涵。
２０世纪７０年代至８０年代，红山文化发现与研究取得重大突破。辽宁喀左东山嘴遗址的发现，第一次明确了红山文化祭坛的形制。而牛河梁遗址的发现，是２０世纪８０年代中国最重大的考古发现之一。在各个地点积石冢石棺墓内出土一批具有明确地层关系的红山文化玉器，辉煌的红山文化玉雕群最终得以确认，同时还发现女神庙、祭坛、大型祭祀平台等相关遗迹。
２０世纪９０年代，随着田野考古资料的日渐丰富，西辽河上游地区新石器时代考古学年代序列和谱系关系得以建立，红山文化综合研究水平整体显著提高。巴林左旗二道梁、克什克腾旗南台子、林西县白音长汗等遗址均发掘出红山文化房址或墓葬，出土一批具有明显地域特色的红山文化实物资料。红山文化玉器成为学术界研究的热点课题。
