迄今為止，中華文明探源工程分為預備性研究和第一、二、三、四、五階段。

中華文明探源工程預備性研究(2001—2003年)。由于這一項目涉及的時間和空間范圍廣，參與的單位和學科多，研究的內容復雜，項目的組織和實施難度較大，因此首先于2001—2003年進行了“中華文明探源工程預備性研究”。預備性研究設置了“歷史文獻與古史傳說研究”“天文考古學研究”“史前符號匯集及其與文字關系研究”“關鍵遺址的測年技術研究”“冶金術研究”“文明形成時期的資源與貿易研究”“文明形成時期的經濟狀況研究”“文明形成時期聚落與社會研究”“環境變遷與文明演進關系研究”等9個課題。經過研究，各個課題獲得了不同程度的進展。預備性研究最大的收獲是，初步摸索出一套多學科結合研究中華文明起源和早期發展的技術路線和實施方案，為正式開展中華文明探源工程奠定了堅實基礎。

中華文明探源工程第一階段(2004—2005年)。這一階段開展“公元前2500年—公元前1500年中原地區文明形態研究”。這一時間段是龍山時代晚期到商朝初年。主要探討中原地區這一時期的環境背景和經濟技術發展狀況及其在文明形成過程中的作用、各個都邑性遺址的年代、中原地區文明形成期的聚落形態所反映的社會結構、中原地區早期文明形態等問題。之所以從中原地區入手，是因為該地區考古學文化譜系已經建立，又有較多歷史文獻和古史傳說作為參考，比較容易推動相關研究。

中華文明探源工程第二階段(2006—2008年)。在第一階段的基礎上，把研究的時間范圍擴展到公元前3500年—公元前1500年，空間范圍從黃河中游擴展至黃河上、中、下游，長江中、下游和遼河流域等地，主要研究該時間段中各個地區都邑和區域中心性遺址及其所屬考古學文化的年代、環境變化、經濟技術發展狀況和社會結構變化。

中華文明探源工程第三階段(2009—2012年)。在前一階段的基礎上繼續深化研究，研究的時間范圍依然是公元前3500年—公元前1500年，重點研究課題包括黃河、長江及西遼河流域考古學文化年代譜系的完善和各地文明化進程中重大事件的年代學研究，各地區環境變化與文明演進的關系研究，各地區技術和生業的發展以及銅、玉、鹽等重要資源與文明形成的關系研究，都邑性聚落和各個區域中心性聚落反映的社會結構研究，文明形成過程中精神文化的發展狀況研究，中華文明形成和早期發展的整體性研究。

中華文明探源工程第四階段(2013—2018年)。這一階段的工作主要是對第三階段設置的年代、環境、生業、都邑和聚落反映的社會結構以及整合研究等幾大課題繼續開展研究，在此基礎上形成第四階段結項報告。

中華文明探源工程第五階段(2020—2024年)。這一階段仍然延續探源工程前四階段的方針和技術路線，將近幾年新發現的距今5500年到3500年的重要遺址納入工程中，并加強了理論闡釋方面的力度。（王慧峰）