经试掘，在洞内地表获得磨制的石斧一件，骨锥2件，打击骨器17件;穿孔蚌器和螺壳2件，这在国内是首次发现。清理出石核32件，石片、石钻、石锤20件。石器分刮削器、砍砸器、尖状器、盘状器。在用火遗迹处，有大量的烧骨、烧石和炭屑;人类化石有一段左侧股骨;动物化石有上颌骨、下颌骨、肢骨、单个牙齿等，它们分别代表巨貘、毫猪、竹鼠、虎、熊、牛、豹、鹿、麂、羚、毛冠鹿等12个种类。通过省博物馆有关专家鉴定，磨制石器及陶片是新石器时代的遗物;人类股骨化石为旧石器时代晚期的遗物，具有很高的历史文物考古价值。
桃花洞古人类遗址的发现，为研究它和周边区域性文化的分布和发展提供了有意义的资料。
1958年11月2日，贵州省人民政府公布第二批省级文物保护单位。
