为进一步确定遗址的性质，襄阳市文物考古研究所与厦门大学考古系联合成立了探测小组，运用雷达成像技术对凤凰咀遗址东北角进行实地探测，发现多条测线存在异常。通过对雷达数据处理对比分析，推测此处可能为城墙结构。在此处密集的考古勘探也表明耕土层下即为致密硬实的夯土。
凤凰咀遗址位于湖北省襄阳市襄州区龙王镇闫营村的东北部，东南距襄阳市约27千米。为配合316国道改线工程建设，湖北省文物考古研究所、襄阳市文物考古研究所和襄州区文物处成立联合考古队，于2015年10月对该遗址进行了复查、勘探和断面清理，确定为一处新石器时代城址；2016年5月至6月又对城址东部的附属遗址进行了抢救性发掘，布5米×5米探方8个，扩方2个，发掘面积共计250平方米。武汉大学历史学院考古系参与了后期资料整理工作。
凤凰咀城址周边还分布有若干小型遗址。其中凤凰寺遗址位于凤凰咀城址东，与之相隔于护城河。联合考古队对其进行了抢救性发掘，发现和清理出圆形房址1座、灰坑12个、瓮棺1座。出土大量陶器和少量石器。从出土的鼎、双腹豆、双腹碗、折沿罐、高领罐、翻折沿盆、器盖等器物来看，应属于屈家岭文化遗存。这也从侧面印证了凤凰咀城址的年代。
断面中文化层出土的陶片器型有鼎、折沿罐、高领罐、斜腹杯、红顶钵等，大致相当于屈家岭文化晚期和石家河文化早期。文化层介于两期城墙之间。地面还采集有较多标本，主要有陶片和石器。陶片以泥质灰陶为主，泥质红陶次之，有少量泥质黑陶，纹饰有篮纹、刻划纹、网络纹、附加堆纹，器型有鼎、豆、高领罐、斜腹杯、碗、盆、瓮、器盖及纺轮等。石器有石斧、镰、刀、凿、锛等。与断面出土遗物的年代大致对应。
在此基础上，联合考古队在凤凰咀台地四周边缘选取了4个断面进行清理。以东北部断面为例，清理显示地层可分为5层，第1层灰褐色土，较疏松，为表土层；第2层，红褐色粘土，致密坚硬，纯净无遗物；第3层，灰黑色土，较疏松，出有较多陶片、石器；第4层，灰色土，较疏松，出有少量陶片；第5层，浅灰色粘土，致密坚硬，纯净无遗物。第2层和第5层应属人工堆筑而成，未发现明显的夯窝等痕迹，但应该采取了某种加固措施。其他3处断面的堆积情况大致类似。而台地中部的勘探显示出完全不同的堆积现象，主要为文化层。这些说明凤凰咀台地四周存在一圈完整封闭的人工堆筑土，应为城墙结构，且存在两期城墙。在台地东部和北部有小河环绕，西部和南部隐约有洼地延伸，共同围绕凤凰咀一周，组成护城河。由此可以确认凤凰咀遗址是一处古城址。
勘查发现，凤凰咀遗址现为一明显高于周边地区的台地，呈不规则椭圆形。其中，东部和北部边缘较陡峭，高出地表约2米。据当地人介绍，在遗址的东北部，曾有两处长约20米、高约2米的土包在改田时被推掉以填充洼地。西部和南部保存较差，边缘较缓，高出地表约1米。遗址东、北部有一条小沟环绕流过，为附近小清河的支流，西、南部有一周地势较低的洼地围绕。
综上，可以确定凤凰咀遗址是一处古城址，平面呈近椭圆形，面积约25万平方米。城外有一周护城河。城墙宽约30米，分为两期堆筑而成。凤凰咀城址第一期修筑年代应该不晚于屈家岭文化晚期；第二期修筑年代应该不早于石家河文化早期。凤凰咀城址周边分布有若干小型遗址，年代大体与城址一致，应该是城址的附属聚落群。凤凰咀古城应该具有区域中心聚落的地位。
综上，可以确定凤凰咀遗址是一处古城址，平面呈近椭圆形，面积约25万平方米。城外有一周护城河。城墙宽约30米，分为两期堆筑而成。凤凰咀城址第一期修筑年代应该不晚于屈家岭文化晚期；第二期修筑年代应该不早于石家河文化早期。凤凰咀城址周边分布有若干小型遗址，年代大体与城址一致，应该是城址的附属聚落群。凤凰咀古城应该具有区域中心聚落的地位。
