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GIS在考古研究中的运用首先表现在与考古数据库链接方面， 多种格式文件中的数据都可以在GIS中进行链接、检索、分类和查询， 图形单元也可以同时与数据库中的文本进行关联和显示， 真正将文本、数据与地图、影像、照片、环境数据等综合在一起， 提高了管理效率。欧美很多国家的考古机构都将研究中的各种数据输入到GIS数据库之中， 使遗址的测量、制图、遥感和发掘等资料都有严格的统一存储标准， 为后续的考古研究、遗址保护、资料存档以及相关部门的管理提供有力的支持。
近年来，考古GIS的研究焦点开始向单个遗址方面转移。 遗址内的围墙、灰坑、地层、壕沟、 柱洞等遗迹都可以作为GIS中的专题要素，并根据遗迹的具体类型、 文化特征、年代等陚予不同的颜色或排序。 典型器物的分布也可以作为单独的专题进行分类和显示， 以此研究遗址的结构、演变过程、功能区划等特征。
瑞典国家遗产部考古发掘局针对田野考古调查和发掘的需要， 研发了田野考古数字建档系统——Intrasis。 由全站仪或GPS测量的每个遗迹点的精确坐标， 都可以自动转换并输入到Intrasis的遗址数据库之中， 同时根据数据中的地理代码在数据库中生成图形文件。 田野工作中的各种考古、环境、水文、动物、 植物等方面的研究资料和结果都能够存储在Intrasis中， 将全部数据整合在一起，开展多学科的综合研究， 了解遗迹特征，揭示遗物内涵（Limd，2006）。
荷兰国家考古资源调査部门，在获得大量文化资源定位数据、 环境数据与基础数据的情况下，利用GIS建立了一系列考古政策规划图， 标明非城市地区考古资源的分布与质量， 并以分区图的形式说明考古资源的位置和价值（Leusenvan，1995）。
随着遥感技术的发展， 用于遗址研究的GIS中越来越多地使用航空影像和高分辨率卫星遥感影像等数据。 高分辨率遥感影像经过精确配准之后，可以用于遗址内遗迹和现象的分析， 研究自然环境因素对遗址的破坏情况，制定合理的遗址保护方案。 立体像对还可以提取高分辨率的DTM（数字地面模型）， 修测或补测详细的遗址或遗迹分布图， 对遗址进行H维建模和瞬时景观的可视化研究。
三维GIS将会在考古遗址的发掘和研究中发挥重要作用， 遗址内的文化层、遗迹特征和器物分布都能够进行三维可视化分析。 通过对遗址内生成阴影的分析， 极有可能根据微型地貌起伏情况显示出城墙、城门和墓葬一类的遗迹。