محوطهٔ باستانی جرجان در سه کیلومتری مغرب گنبد کاووس (گنبد قابوس) قرار دارد . بنا بر گزارش‌های موجود ، ترکمانان محلی در ۱۳۲۹ شمسی آثار تاریخی جرجان را پیدا کردند و تا ۱۳۴۵ از مصالح آن برای احداث بناهای جدید روستاییان استفاده می‌شد . بخشی از محوطه نیز زمین کشاورزی گردید . امروزه از ۱۲۰۰ هکتار مساحت شهر جرجان ، ویرانه‌هایی در حدود ۱۵۰ هکتار به جای ‌مانده ‌است . کاوش‌های علمی در ۱۳۵۰ آغاز شد و تا ۱۳۵۷ ادامه یافت . از مجموعهٔ آثار به دست آمده چنین بر می‌آید که شهر جرجان دارای دیوار یا حصارهای داخلی و خارجی و خندقی میان آن‌ها بوده و ارگ شش‌ ضلعی آن در قسمت مرکزی شهر قرار داشته ‌است .
بناهای مذهبی ، دولتی و همچنین کارگاه‌های صنعتی شهر در میان و اطراف ارگ بوده‌اند . خیابان‌های متعددی نیز در حفاری‌ها از زیر خاک بیرون آمد . این خیابان‌ها ، با طرح شبکه‌بندی ، از شمال به جنوب و از مشرق به مغرب امتداد داشته و تقریباً تمامی شهر را در بر می‌گرفته ‌است . خیابان شمالی جنوبی ، متعلق به دورهٔ سامانی بوده که در دورهٔ سلجوقی بازسازی شده ‌است و آثار ساختمانی متعددی در طرفین آن دیده می‌شود . در این کاوش‌ها بقایای چند اثر ساختمانی از دورهٔ سامانی و سلجوقی ، با اتاق‌ها ، چاه‌های متعدد ، آبراهه و حوض‌های آجری و نیز مسجدی از دورهٔ سلجوقی با طرحی چهار ایوانی و اتاق‌های متعدد یافته شده ‌است .
در این کاوش‌ها تعداد زیادی ظرف و اشیای سفالی ، آبگینه ، سکه ، مصنوعات فلزی ، کاشی و اشیای استخوانی که قدمت برخی از آن‌ها به دو تا سه هزار سال پیش از میلاد می‌رسد یافته شده ‌است . سفال‌های متعلق به شش دورهٔ تاریخی در این محوطه کشف شده‌ است که عبارت‌اند از : دورهٔ عرب ساسانی ، اوایل اسلام تا اواخر دورهٔ سامانی ، دورهٔ سلجوقی ، خوارزمشاهی ، ایلخانی و تیموری تا صفوی . تنوع طرح و نقش و رنگ و لعاب ، حاکی از تکامل هنر سفال‌سازی جرجان در این دوره‌ها و نشان ‌دهندهٔ مناسباتِ این مرکز با مراکزی مانند ساری ، آمل ، نیشابور و سمرقند است . زیباترین و بزرگ‌ترین گروه سفالینه‌های کشف شده در جرجان که به اشیای زرین‌فام معروف و با ظروف زرین‌فام کاشان و ری قابل مقایسه‌اند ، مشخصاً به قرن ششم و هفتم تعلق دارند .