堡头遗址位于磁窑镇堡头村。现存面积约30万平方米，文化厚层1－6米，为大汶口文化遗址的宁阳部分，是大汶口文化最早发掘地，最初曾称“堡头文化”，又命名为“大汶口文化”。1959年，兴修津浦铁路复线时，在堡头村西暴露出部分古代遗物，经济南市博物馆鉴定，为一处新石器时代文化遗址。同年6－8月，由山东省文物管理处和济南市博物馆主持，发掘墓葬133座，陶窑一座，出土文物1800余件及大量动物骨骼。证明了此处确有一支距今4000－5000年，具有独特风格的原始文化。
出土墓葬的形制为长方竖穴土坟，一般四壁较为整齐，除一座墓葬为南北向外，其余全部为东西向。最大墓长4米多，宽3米多。小的仅1米左右，宽不到半米。在133座墓葬中，128座有人体骨架。单人仰身直肢葬最为普遍，亦有侧身葬，偶见有俯身葬和屈肢葬。在成对成年男女合葬墓中，为男左女右。其中有晚期墓葬一座，男性骨骼具正中，女性骨骼则具正穴一侧。墓中有陶器随葬的占96%，早中期为手制，晚期出现轮制。器形美观，有鼎、豆、壶、背壶、罐、杯、鬹、尊、盆、瓶、钵、盉、匝、盔等。陶色红、白、灰、黑共存。早期以红陶为主，晚期灰、白、黑陶大量发现，兼有精美的彩陶。随葬的石骨器中，以石器居多，一般制作精细，棱角整齐，通体光滑，刃口锋利。农业生产工具有石铲、石斧、石锛和石凿、石刀、石矛、石锤、石磨棒、砺石；渔猎工具有骨矛、骨镖、鱼钩、骨簇；纺织和缝纫用品有石纺轮、陶纺轮、骨梭形器、骨针、骨锥、角锥等，骨针最长的17.2厘米，最细直径1毫米，且一端有穿线孔；装饰品、雕刻工艺品中有白色大理石、翠绿色玉石、绿松石制品，有月牙形束发器、象牙梳、臂环、指环、骨牙雕刻等。一件呈三角形的骨雕筒，上嵌绿松石，是我国迄今发现最早的绿松石镶嵌工艺品。
在堡头遗址发掘的陶窑为马蹄形，窑底前低后高，呈斜坡形，正中3条火道，中间1条直通总火道，左右两条回曲为弓形。窑堂前有一燃火洞，高近1米。堡头遗址为全国文物保护单位。