对三星堆古城址所作的调查和勘测结果表明，这座古城平面为梯形，南宽北窄，东西长1600至2100米，南北宽2000米，现有总面积3.6平方公里。在古城的中轴在线，分布着三星堆、月亮湾、真武宫、西泉坎等四处重要的文化遗迹。1929年出土的玉石器坑和1986年出土的两个大型祭祀坑，都位于这一中轴在线。从这条中轴在线，大致可以看到三星堆古城是由作坊区、宫殿区、墓葬区、祭祀区、生活区以及河道供水、运输区组成。

宫殿、“宗庙”区

宫殿、“宗庙”区位于三星堆古城北面居中的高台地的月亮湾和青关山一带，居于马牧河的北岸与鸭子河的南岸之间。根据2000年12月在这里的重要发现，出土了一批非常重要的器物和建筑构件。如大型的“圈足形炊器”、容器等，更为重要的是在这里发现了有残长39.2厘米、宽6.8至21.2厘米、高8.8厘米的“瓦形器”，还有长18.4厘米、宽12.5至15.2厘米，长30.2厘米、宽24，4厘米、厚1.8厘米的有“插孔的板形器”。这种器形一端宽，一端较窄，很明显这是一些建筑上的构件，而且上下可套接。以前的历次发掘中，大多数发现的是建筑的一些遗迹，没有发现建筑上的实物，此次发掘是三星堆考古发掘中首次发现了建筑构件的实物。

宫殿基址

三星堆遗址北面的青关山的台地上发现的三座大型红烧土建筑遗迹，表明这一区域属于遗址的核心地带，极有可能是当时高等级人群活动区域。在月亮湾台地，历年发现有大型的陶瓦等建筑构件。

作坊区、祭祀区、墓葬区

作坊区：主要集中在三星堆城址东北面的西泉坎和城址西南部的三星村附近，初步推断，西泉坎和三星村两处为加工作坊集中区，因为在这两处发现的玉、石壁的半成品最多，同时也在这里发现大量的房屋居住遗址。

祭祀区：主要分布在三星堆城址的中南部，在这里除发现两个大型祭祀坑之外，还发现过许多小型的祭祀坑，出土的遗物基本上是玉石器。

墓葬区：主要位于三星堆古城西城墙的外面，在这里发现了二十多座墓葬，根据地形的特点来看，西城墙外到大包包一带有可能是“王陵区”。当然，这有待于今后的考古勘探和发掘来判定。