考古调查、勘探、发掘与研究不仅是博物馆的基本职能,而且起着关乎全局、举足轻重的作用。荆州博物馆比较系统的田野发掘和考古研究始于上世纪七十年代。三十多年来,该馆考古工作者进行了大量的田野考古发掘和室内整理研究工作,取得了一批考古学研究成果。
为了配合各种基本建设,荆州博物馆先后发掘了7000多座古墓葬和20多万平方米的古文化遗址。其中鸡公山旧石器时代石器制作场,阴湘城、走马岭新石器时代古城址,天星观一、二号楚墓,马山一号楚墓,雨台山、拍马山楚墓群,张家山、凤凰山、高台秦汉墓地,凤凰山168号汉墓等项目,皆属重大考古发现。1992年鸡公山旧石器时代遗址和1999年潜江章华台遗址的发掘分别被评为当年全国十大考古新发现。
这些古墓葬和古文化遗址的发掘,不仅为国家抢救了大量的人类文化遗产,增加了博物馆的馆藏文物和展品,而且为各学科的研究提供了极为难得的研究资料。
考古资料的整理与研究是衡量田野考古水平的标尺。荆州博物馆十分重视考古资料的整理和研究工作,并取得了较为丰硕的成果。据不完全统计,截至2005年8月止,该馆共出版学术报告和学术著作18部,发表学术论文300余篇,还有大量的发掘简报、藏品介绍、译文等文章。这些著述研究领域比较宽广,其内容主要为长江流域大溪、屈家岭、石家河三大原始文化、南方地区的夏商文化、东周楚文化、秦汉时期的考古学文化以及战国、秦汉简牍文字等。其中《江陵雨台山楚墓》荣获“夏鼐考古学成果”二等奖。