碣石，在文献记载中有碣石、碣石宫、碣石山、大碣石山、小碣石山等多个名称。三国时期，韦昭就开始寻找碣石。可见，碣石很早的时候就已经消失。
1924年，中外人士联合考古挖掘，重新寻找碣石遗址。这次考古活动，虽然未取得考证成果，但是为本世纪碣石遗址的考古活动拉开了帷幕。《北戴河海滨志略》记载：“美国斯密兹尼恩博物院调查世界古迹代表游海滨……得不完整之汉砖和瓦当。益足证海滨乃古城遗址……当日尚有离宫别馆，秦皇汉武尝至其地邪……”《北戴河考略》记载：“近有美国学者毕考浦等考察北戴河土地情况，发现古城遗址及箭镞陶器，以其地为汉代舟师聚泊之所，其说颇可信，今就所知为之证明。按北戴河今属临榆县西鄙，窃谓即古之碣石地。碣石所在，其见于记载者聚讼千余年，至今未息。”
关于碣石的地理位置，有多种说法：（1）古今碣石山同是河北昌黎城北的碣石山；（2）山东无棣县马谷山，因合于禹贡入海之交，即古碣石；（3）清朝《禹贡锥指》、《水经注图》等书认为碣石山在南北朝以后，已沦入乐亭县西南海中；（4）碣石并非专用地名，而是“立石”的谐音，被史书记载简略；（5）根据《尚书，禹贡》中“鸟夷皮服，夹右碣石入于海”的记载，认为“右”是方位，“碣石”是标志，即远古的航标。
近年来，考古挖掘的成果已经能够证明碣石宫遗址是由“秦皇岛遗址群”和“石碑地遗址群”两组遗址群组成的。
“秦皇岛遗址群”由“秦皇岛角遗址”和“金山嘴遗址群”组成。秦皇岛，位于今河北省东端。秦皇岛名字最早见于嘉靖十四年（1535）《山海关志》：“秦皇岛，城西南二十五里，又入海一里，或传秦始皇求仙驻跸于此。”万历年间蒋一揆《长安客话》描述：“山海关内六里有孤山，屹然独立于海上，四面皆水，惟岛居中，俗呼秦皇岛。又说秦始皇至此山，曾下马拜荆，山上有秦始皇下马迹，因名秦皇山。”
“金山嘴遗址群”，位于今秦皇岛北戴河区金山嘴及其临近区域内。康熙八年（1669）《山海关志》记载：“金山嘴，城（指山海关城）西南六十里，半入于海。”金山嘴系一伸入渤海湾中的山岗岬角，其东、南、西三面环海，北面与陆地相连。古代建筑遗迹主要分布在以金山嘴为起点的南北轴线上，由四处遗址组成。
金山嘴高地遗址，位于整个遗址群的南部，在海神庙、南天门一带，约6万平方米。
横山遗址，面积约2万平方米，是金山嘴遗址群中惟一1块未遭严重破坏的遗址。开掘探方163个，发掘面积15836平方米。建筑构件等级较高，出土有面绳纹、内窝点纹的顶圈、素面方砖，曾见于秦都咸阳第一号宫殿建筑遗址。
联峰山遗址，与金山嘴同在一个区域。联峰山中峰顶海拔120米，山麓与海岸毗连，为金山嘴遗址群的最高点。发现过与秦朝特点相同的古代建筑。
还有金山嘴和疗养院两处遗址，位于整个建筑群的北部，面积约相当横山遗址。目前尚未发掘。采集到高浮雕巨型夔纹瓦当，过去只见于陕西临潼始皇陵。
“石碑地遗址群”，位于今辽宁省绥中县万家镇“姜女坟”附近。“姜女坟”实际上是一组海中巨石。石碑地建筑遗址群分布在东起止锚湾，西至黑山头，西北到大金丝屯的14平方公里沿海区域内，以规模最大的石碑地遗址为中心，东、北、西三面呈放射状分布。石碑地遗址群由六处遗址组成。
黑山头遗址，位于万家镇贺家村南近2公里处的黑山头上。“黑山头”是一个海边突起的岩岬、因裸露暗黑，当地俗称“黑山头”。文化堆积受到较大的破坏，迹象表明为一处具有多层台基的古代高台建筑。由于缺乏对照材料，发掘者曾把黑山头古建年代定在西汉早期，有“汉武台”之说。随着石碑地遗迹的揭露，又被重新定在秦朝。
石碑地遗址，位于万家镇墙子里村南的海岸边。南边近海处有一突起方形大夯土台，正对海中有被称作“姜女坟”的天然礁石。面积约15万平方米。中心建筑物1号大夯土台，是高台主体建筑，海拔高度在12米以上，相对高度也达6米，系人工夯筑而成。轮廓呈方形，长宽近42米，厚度超过3 5米。这个有墉、陛、庑、面积约1700多平方米的中心大夯土台构造，因循了自周代开始的“两阶”礼仪制度。出土的大型瓦当，曾发现于陕西临潼始皇陵，是目前仅见于秦代皇家高级建筑上使用的特殊建筑构件。出土“千秋万岁”瓦当表明，这是一处有着“宫城”规模的帝王行宫遗址。
止锚湾遗址，位于石碑地东1公里处。临南面海中200米处有一俗称“红砬子”的大礁石。面积约1万平方米。与黑山头、石碑地时代相同。
瓦子地遗址，在石碑地遗址北1公里处，今绥中县万家镇杨家村西侧，因此地多碎瓦，故称“瓦子地”。面积约10万平方米。出土陶井圈，形制与黑头山的相同周家南山遗址，位于石碑地遗址北部偏西3公里处的一座山岗上，面积约2万平方米。发现生活用陶器残片、兵器类的三棱铁镞等。
大金丝屯遗址，位于黑山头正北4公里处的大金丝屯附近，面积约10万平方米。遗址是一处大型的秦代窑场遗址，出土烧瓦窑址5个。其规模能够满足石碑地建筑群建筑的需要。
通过对“石碑地遗址群”、“秦皇岛遗址群”两处遗址的考古挖掘，它们的行宫性质已基本得到确认。整个遗址群各建筑群落之间的关系是：石碑地遗址的形势与秦咸阳宫的建筑构思十分相似，具有朝宫性质，“碣石门”可能就在一号大夯土台上，即“姜女坟”隔海相对的高台建筑遗址之上；金山嘴遗址群规模较小，应是一处离宫别馆；秦皇岛角遗址，则是一处意义和功能都有别石碑地、金山嘴的高台建设遗址，应是一处与入海求仙活动有关系的特殊建筑遗址群落。