梁王城遺址為春秋戰國時期蘇北地區最大的城址，有多達5000年的文化堆積，其內涵極為豐富。從下到上，依次為大汶口文化層、龍山文化層、商周文化層、春秋戰國文化層、南北朝至隋文化層、宋元文化層等及現代耕土層
梁王城大汶口文化層為大汶口文化晚期遺存，是梁王城遺址中時代最早的一批遺蹟，包括房址、墓葬及大型作坊遺蹟。通過發掘，認識到梁王城遺址「金鑾殿」高台上的大汶口文化時期遺蹟，其中台北側為居住區和生活區，發現有房址12座、陶窯2座及一處大型的作坊遺蹟，房址周圍分布有兒童瓮棺葬6座；台地南側緊鄰中運河河道為墓葬區，共揭露出大汶口文化時期墓葬142座，較有規律地排列在「金鑾殿」高台西部1500餘平方米的範圍之內，發掘再現了5000年前梁王城先民們的生活場景，一個個撲朔迷離的遺蹟，有待今人去揭開它神秘的面紗。
同一座墓的兩位男性先民
南京博物院的朱曉汀，是一位在大學學體質人類專業的考古隊員，在墓穴里發現一具很完整的人骨架，雖然有破碎和裂痕，但卻沒有散亂，連指骨都一節不少，整齊地排列在泥土裡。對考古隊員來說，這非常難得，要知道這具骨架是大汶口文化時期先民留下的，距今已有5000年。朱曉汀初步判斷，這是一具成年男性骨架。「5000年前的人骨能完整保留下來，主要是因為這一帶的土壤偏鹼性，在江南的酸性土裡，2500年前的人能留下牙齒的都很少。」朱曉汀說。
在她背後又同時發現另一具男性骨架，兩具骨架都是直身仰躺，有趣的是他們居然臉對臉，這給沒有血肉的骨架賦予了感情色彩。兩個男性葬在一座墓中，在這片墓群中還是首次發現。「他們是什麼關係呢？是父子或兄弟嗎？」給人們留下謎團。
令人驚異的不止是性別，這兩位先民的身高都在1.8米以上，比其他墓穴中的先民都要高。一般來說，生活優裕、營養充足的人個子較高，可是這座墓中一件隨葬品都沒有，不像絕大多數墓穴中有10件以上的陶器。在已經產生貧富分化的大汶口時期，這常常表示墓主是窮人。此外，其他墓主都是頭東腳西，只有這兩位「高人」是頭南腳北。總之，這是座很特別的墓葬。
大汶口人的拔牙習俗
以缽覆面和拔門牙是大汶口文化的又一葬俗。在現場清理墓穴的徐州博物館考古隊員原豐告訴記者，這批墓葬幾乎每個死者下葬時都用陶缽蓋住臉，有紅陶也有黑陶。其次，死者手中往往攥著幾枚獐牙，為雄性獐的犬齒。再次，陪葬物品大多放在墓主的左側，陪葬品多的墓葬，往往還會發現豬的下頜骨，這是財富與地位的象徵。
鑿齒習俗在中國古代文獻中有不少記載。其實，鑿齒就是拔牙。大汶口文化時期的居民十分流行拔牙的習俗。一般說來，大汶口文化早期階段的居民實行拔牙的頻率較高，如屬於大汶口文化早期階段的王因墓地，近300人中實施拔牙的比例達75%以上。晚期階段的西夏侯墓地拔牙比例不足50%。大墩子遺址拔牙比例達64.6%。
考古領隊、南京博物館考古所副所長林留根說：「這個風俗整個環太平洋地區都有，但是大汶口人是最早的，這可能與某種成人儀式有關，拔掉門齒影響發音和進食，這樣做肯定不是出於實用，而是追求某種精神力量。」他還說了一個有關拔齒的故事。春秋時期吳國和干國（在今揚州一帶）發生過一場殘酷戰爭，干國因為兵敗而損失大量兵力，許多干國少年紛紛拔掉門牙，以成人的姿態成立敢死隊，然而干國仍然無法逃脫滅國的悲劇。到龍山文化拔牙習俗開始明顯減少和衰退，以後，就逐漸地退出了海岱地區的歷史舞台。
高度發達的黑陶工藝
黑陶工藝的發達是大汶口文化的又一大特徵。此次發掘出大量陶器，有鬹、罐、鼎、豆和背水壺等許多種類，有普通紅陶，也有細膩光滑的白陶，然而其中最為珍貴的，是黑陶中的蛋殼陶，出土文物中胎體最薄的僅為0.2毫米，而且還有鏤空，這樣的工藝，即使在5000年後的今天也很難達到。
根據學術界的研究，黑陶是大汶口文化和其後龍山文化的典型特點。紅陶是在氧氣充足的情況下燒制的，而黑陶是通過悶燒，在氧氣不足的情況下讓大量碳分子附著在陶器表面，燒成的黑陶像被油漆漆過一樣，光亮得能照出人的影子，其中蛋殼黑陶工藝令人嘆為觀止。在5000年前能拉出厚度僅為0.2毫米的薄胎簡直是個奇蹟，而且薄胎在燒制時極易炸裂，生產難度很大。
在隨葬品豐富的墓葬中，黑陶高柄杯很常見，這是一種酒器，只有具有一定身份的人才能擁有和使用。釀酒需要用糧食，這說明5000年前這裡已經有農業，並且規模不小，糧食在食用之餘，還能用來釀酒。考古隊員們在生活遺蹟區取了土樣，希望用水淘洗的辦法從中尋找炭化稻米等植物種籽，研究當時的農業生產狀況。
富足安寧的生態福地
林留根所長還告訴記者，5000年前這裡曾經是一片「福地」，生活在這裡的先民富足而安寧。大汶口先民是這裡最早的定居者，他們當年的生活質量可能比我們想像的要高。土裡到處有麗蚌殼，白色的蚌殼像蛤蟆皮一樣布滿疙瘩，是先民們吃剩的食物，這表明附近有大片沼澤，食物充足。當年這裡有河、有山、有高地，很適合先民生存。這些墓中的隨葬品中，只發現了6枚骨箭頭，武器稀少表明這裡可能很少有戰爭。而只有在資源足夠豐富，能養活所有人時，氏族之間才不必為生存而戰爭。考古隊員在閒談時甚至懷疑，食物足夠充足使得先民們較少從事危險而辛苦的狩獵。
史前聚落集中也表明這一帶適宜人居。在梁王城遺址外，方圓30公里範圍內還發現了同時期的劉林遺址、大墩子遺址和山頭東漢遺址，面積都在20萬平方米以上，先民們和平共處，共同在這片土地上過著較為富足的生活。中國其他的大汶口遺址都表明，那時的氏族社會比較穩定，生存壓力不大，在中國歷史上，那是先民們難得的快樂時光。