1983年春，中国社会科学院考古研究所在偃师尸乡沟发现了一座商代城址，并通过十多年的考古发掘，城址的商城1号建筑群中的4号宫殿遗址大致轮廓已经探明，大量的文化遗迹被揭示出来，并被证实——它就是商汤灭夏后所建的又一座都城。
偃师市西4公里的塔庄和高庄一带，北依临山，南临洛河，东阻成皋，西挡崤函，依山带水，地势平坦，是人们生产、生活理想的地方。素有“河山拱戴，形势甲于天下”之誉。其中高村附近地势隆起，在这个地方，1983年传来一个令人振奋的消息：中国社会科学院考古研究所在配合电厂的考古勘探中，发现了一座沉睡三千多年的商代城址，并在城内发现了宫殿遗址，出土了一批重要文物。这是我国考古界在三代研究工作方面取得的一次重大突破，引起学术界的轰动。1988年，国务院公布其为全国重点文物保护单位。
4号宫殿遗址
经考古勘探，偃师商城城垣平面呈南北长方形，东墙南段内收。南北长1700余米，东西宽度不等，最北部宽为1215米，中部宽1120米，南部宽740米，总面积约为190万平方米。在城墙的四面，目前已找到多座城门，其中北墙正中1座，东墙和西墙各2座。城内有纵横道路若干条。
在城内南部地势较高的平地上发现有3处夯土基地址。居中的可能是宫城，平面近方形，四周有2米厚的夯土墙，周长800多米。四周以3米厚的夯土墙相围，南面开一大门，城内发现多座夯土建筑基地，为几个时期的建筑遗存。有的规模宏大，可能是宫殿建筑基地。目前正在发掘之中。城内还有多座水井和较完备的排水系统；它的东西两侧各有一条用石板垒砌或上铺木料封盖的排水暗渠，其中一条长800米，其工程构思巧妙，令人叹为观止。另外两座小城分别位于宫城的东北和西南，平面皆呈方形，面积稍小，边长近200米，周围都有2米厚的夯土围墙。在位于西南部的小城作了部分发掘，清理了多座长条形房屋建筑，可能是武库、仓廪类建筑物的基地。
商城出土的青铜戈1996年5月—11月，中国社会科学院考古研究所在偃师商城东北隅清理出了商代的城墙、城壕、道路、墓葬、陶窑、排水沟和灰坑等遗址，出土一批陶器、铜器等。城墙现存宽度为14米，基部宽19米，现存高度2.3米。夯土层平整规划，土质致密坚实，护城坡由人工夯筑土层和人工铺筑料礓土层构成，城墙外侧有城壕。在城内则发现一座保存较好的商代陶窑，窑体下半部分保存完好。在城墙内侧护城坡顶层发现有一层人工铺垫的硬面，内含大量料礓石颗粒，已经长期践踏形成路面，且在路面上近城墙根部发现两道顺城墙而行的车辙印，轨距约1.2米左右。商代前期车辙的发现，将我国车子的使用时间大约提前300年，这证明我国商代前期在城市中使用了双轮车。
特别值得注意的是，经过几年的发掘之后，偃师商城的考古又获重大突破。在偃师商城的中部和南部，发现了年代更早的小城，即在上面所说的大城建造之前，曾筑了一座较小的城。它的平面呈纵长方形，南北长1100米，东西宽约740米，城墙体宽约6—7米。建筑方法与大城城墙基本一致，其南墙和西墙的南段被包在大城城墙之内。通过对南墙和西墙的发掘证明，在小城的修建与使用了一段时间之后，加以扩大，又修筑了大城。宫城内的建筑基地上下叠压，表明是不同时期所建。据此而将偃师商城的文化划分为三个时期。
最近，中国社会科学院考古研究所在偃师商城遗址又发现一处商代早期池苑遗迹。遗迹位于堰师商城宫城的北部，规模壮观，城市水利设施保存完好，为我国最早的帝王宫殿池苑遗存。其主体是一座人工挖掘、用石块垒砌的长方形水池。水池东西约130米，南北宽约20米，深约1.5米。在水池的东西两端，各有一条渠道与水池相通并连接护城河，形成一个完整的水系。在帝王宫殿的附近凿渠掘池，引水造景，形成“青林重复，绿水弥漫”的御用池苑，是中国古代宫殿建筑群落不可缺少的园林陪衬，成为我国古代帝都的重要内涵。汉唐长安城、汉魏洛阳城、唐东都洛阳城、宋汁梁城、元大都以及明清北京城，无不在宫殿区附近开辟御用池苑。偃师商城帝王池苑的发现，说明一脉相承的中国古代都城御用池苑的建筑史，至少可以追溯到商代早期。
偃师商城内还发掘不少商代墓葬，出土一些青铜器和大批陶器。在宫城基址内出土有铜镞、玉镞、釉陶和卜骨等。在城内发掘的商代墓葬中，出土有铜爵、铜戈、铜刀、玉璜和陶鬲等一批珍贵文物。
偃师商城的发现，以其城墙规模巨大，保存完好，出土遗物丰富多彩而令人赞叹。像这样规模巨大，内涵丰富的商代城址，考古发现的只有郑州商城和安阳殷墟。因此，可以认定该城并非一般的村落，也不是一般的方国小城，而是一代王都。至于偃师商城的年代与性质，曾有多种说法：有认为是汤都西毫，或认为是太甲所居的桐宫或桐邑，也有人说是商代早期为镇抚夏人所营建的军事重镇、陪都、别都等等，至今难以取得一致的看法。
据文献记载，《史记·殷本纪》正义按：“毫，偃师城也。商丘，宋州也。汤即位，都南亳，后徙西毫也。”《元和郡县图志》河南道：“偃师西毫，汤都也。”《书·胤征》孔疏引郑玄注：“毫，今河南偃师县，有汤亭。”《汉书·地理志》河南郡偃师县条下班固自注云；“尸乡，殷汤所都。”《括地志》云：“亳邑故在洛州偃师县西十四里，本帝喾之墟，商汤之都也。”又云：“宋州谷熟县西南三十五里南亳故城，即南亳，汤都也。宋州北五十里大蒙城，为景毫，汤所盟也，因景山为名。河南偃师县西毫，帝喾及汤所都，盘庚亦徙都之。”在这一带发掘的唐墓中，曾出土有唐景龙三年（709年）的《唐故处士陇西李君墓志铭并序》碑和《唐故荥阳郑夫人墓志铭》，墓志中也称此地为“西毫”或“毫邑乡”，与文献记载不谋而合。可就地望而言，二里头遗址与偃师商城均在偃师县城西南。这两个遗址相距不远；二里头遗址三、四期遗存的年代与偃师商城的早期遗存的年代相一致。因此，文献中有关西毫在偃师城西南的论述，究竟是这两遗址中的哪一个呢？学者们之间的争论没有解决这个问题。看来，这个问题在新世纪中，通过大规模的考古发掘，找到有力的证据才能给予明确的回答了。