水洞溝旅游景區位于靈武市臨河鎮境內，該景區依托水洞溝古人類文化遺址而開發，是一個集科考、觀光、休閑、探秘為一體的旅游區，2002年開始建設，2006年4月對外試營業，2007年4月28日對外正式開放。水洞溝旅游景區南距靈武市區30公里，西距首府銀川19公里，北依綿綿明長城與內蒙古鄂托克前旗相接，東西長約6公里，南北寬約 1公里，占地面積5.6平方公里；1988年被國務院公布為全國重點文物保護單位。景區內容主要由三部分組成：遺址觀光區、峽谷游樂區、紅山堡探秘區；主要景點有：一號遺址、二號遺址、三號遺址、水洞溝大峽谷、明長城、紅山湖、沙棗灣、藏兵洞、紅山堡等。
水洞溝古人類文化遺址是一處舊石器時代晚期古人類活動遺存，距今約有三萬年歷史。是人類文明的發祥地之一，可以想象三萬年以前的水洞溝地區氣候溫暖濕潤、森林茂密、水草豐盛，在這里“水洞溝人”與各種動植物和諧相處，繁衍生息。在人類漫長的進化史中水洞溝人已開始使用某些復合工具，磨制技術處于萌芽時期。水洞溝遺址的發現是近代才開始的，它的發現、發掘過程本身就具有國際性，因此水洞溝文化在國際考古界具有很高的知名度。1920年比利時神父肯特在由銀川去陜北的途中，宿于水洞溝西南一處名叫張三小店的地方，晚上他突然發現小店東北有一條小河（邊溝）切割的斷崖上有奇特現象。他興奮異常并進行試掘后，獲得一動物頭骨化石和兩件石器。從此揭開了水洞溝的發掘歷史。1923年法國古生物學家德日進和桑志華聞訊而來在對水洞溝古人類文化遺址進行了5個點的發掘后，獲得大量打制石器和少量破碎的動物化石。并將研究結果在國外發表，引起轟動。新中國成立后，中國和原蘇聯考古界聯合組建成立中蘇古生物考察隊對水洞溝遺址進行大規模發掘，共出土整理了約2000件石制品。1960年、1963年我國著名考古學家、古生物學家斐文中、賈蘭坡、安志民又先后多次對水洞溝遺址進行發掘，在考證的過程當中，發現水洞溝石器制品中，有大量罕見的極為明顯的歐洲莫斯特文化和奧瑞納文化特征。這些發現為“水洞溝技術”與歐洲莫斯特和奧瑞納文化之間的關系蒙上了一層神秘的面紗。通過這一發現人們似乎感覺到，“水洞溝文化”好像處在很發達的莫斯特文化和正在成長的奧瑞納文化之間的半路上，或者是這兩個文化的混合體。1974年、1980年、1987年，我國專家學者又采用地質地貌、孢粉分析、碳十四測定等多種先進科學手段進行發掘研究，對水洞溝文化面貌又有了更清楚的認識和新的發現，人工有意識打制的合成鑲嵌“刀片”在國內舊石器時代報告中沒有見過報道。尖狀器不僅器形端正，加工精細，而且左右對稱的程度目前在我國同時代的其它遺址中也很少見到。水洞溝遺址不僅標志著我國舊石器時代文化研究的開端，是我國舊石器時代最有代表性的遺址之一，而且在東西方舊石器文化對比研究中，占有極其重要的地位，是東西方文化交流中不斷迸發出的新的閃光點。
水洞溝遺址中清理出有野驢、野馬、犀牛、鬣狗、羚羊、轉角羊、牛、豬等動物化石和各種石器原件一萬一千多件。石器的主要類型有尖狀器、端刮器、刮削器，還有少量的砍伐器。尖裝器中以形狀端正固定、左右對稱明顯、背有縱脊的器形為主要特征。砍伐器和“二級打法”的石片顯示了水洞溝石器和中國猿人石器的繼承性。還發現用鴕鳥蛋皮單面穿孔制成的圓形裝飾品，用骨片磨制的骨錐，大量人工磨制的“刀片”，代表了當時技術發展的水平。從多次發掘來看，水洞溝遺址石器具有以下特點：原料以白云巖為主，石英巖、燧石次之。石器分大型和小型二部分，石器種類多，以尖狀器、端刮器和新月形刮削器最具特色，以錘擊法為主，直接打擊法加工。但無論是解放前或解放后對水洞溝的多次調查和發掘，卻始終沒有發現人類化石。
近年來，根據國家相關文物保護法規和開發的相關法規政策，旅游、文化部門對水洞溝遺址進行了有效的保護，并在加強保護的前提下，科學、合理利用多層面展示水洞溝獨有的文化內涵，使水洞溝旅游區成為寧夏最具有特色和發展潛力的旅游區。
水洞溝旅游景區主要有八大看點：（一）奇特的地貌景觀；在水洞溝遺址景區內有一條由東向西而流的小河，因常年沖蝕，切割成兩壁屹立的深溝峽谷，形成獨特的雅丹地貌。（二）神秘的發掘點；對水洞溝文化遺址的5次發掘產生的9處坑位，是游客了解水洞溝文化的有效途徑。（三）“張三小店”；“張三”和 “張三小店”同德日進、桑志華一同載入了發現和發掘水洞溝古人類文化遺址的史冊。（四）古老的地質地層；水洞溝遺址剖面從上而下劃分為8個具有代表性的地質地層，按地層序列編號所展示的水洞溝最古老的地質剖面和地層關系。（五）明長城；位于保護區北側的明長城更映襯了水洞溝文化的久遠與厚重，登上明長城，大漠風光、草原景色盡收眼底，令人心曠神怡。（六）紅山堡；西距遺址約2公里的一座古城池，城中有殘磚斷瓦，散落地表的瓷器碎片隨處可見，似乎在訴說著那段久遠的歷史。（七）幽深的大峽谷；綿延6000多米延伸到水洞溝遺址，峽谷四周懸崖壁立，俏形土柱殘壁，奇形怪狀，有獸狀、鬼怪狀、仿佛進入了一個童話世界；（八）詭異的藏兵洞，在峽谷中，有多處土洞曲折于懸壁之中，借土筑臺階而入洞中，猶如迷宮、久久不見盡頭，目前已修整出長度960米的藏兵之所，共上下兩層，據專家考證，這里是古代藏兵之處，是明代長城沿線的最壯觀的立體軍事防御工程。
