Оңтүстік Қазақстанның кешенді археологиялық экспедициясы (ОҚКАЭ) Қазақ КСР Ғылым Академиясы төралқасының 1970 жылғы 24 желтоқсандағы қаулысымен құрылды. Экспедицияның алдына қойылған негізгі мақсат аймақтағы археологиялық ескерткіштерді зерттеу нәтижесіндегі деректермен  Оңтүстік Қазақстанның ерте және ортағасырдағы тарихын баяндау. Әу бастан-ақ кешенді зерттеу кең хронологиялық диапозонды қамтитынын болжады – тас дәуірінен XVIII ғасырға дейін. Зерттеу бағыттарына сондай-ақ ежелгі суғару, нумизматика, палеоэтнография, палеозоология, палеоантропология салалары қосылды.

Көп жылдық зерттеулердің тұрақты нысандары болып Отырар аймағының ескерткіштері таңдалды: қалалардан Отырартөбе, Қостөбе, Көкмардан, Құйрықтөбе, обадан Көкмардан; Қаратаудың теріскейіндегі қалалар: Күлтөбе, Ран, тастағы суреттер; Арыс бойындағы Бөріжар қорымдары.
1971–1975 жылдары Отырардың беткі қабатына қазба жұмыстары жүргізілді, ол    XV ғасырдың соңы – XVIII ғасырдың басын қамтыды. Қазба алаңы 7 гектар жерді алды. 1970 – 1982 жж., және 1981 – 1985 жылдары қала құрылысының  XIII-XVI ғасырларына қазба жұмыстары жүргізілді. Осы жылдары XIII-XVI ғасырдағы қыш күйдіру шеберханасы қазылды; XIII ғсырдың соңы мен XIV ғасырдың бірінші жартысы және XIV ғасырдың екінші жартысы мен XV ғасырдың алғашқы үш он жылдығындағы қыш құмыра шеберханасына қазба жұмыстары жүргізілді. Қоғамдық құрылымдар зерттелді: XIII-XV ғасырдағы монша,  XV ғасырдағы мешіт.
1977-1979 жылдары VI-VII ғасырдағы Көкмардан қаласының 5000 шаршы метр аумағы қазылып зерттелді.
1978-1979  жылдары Отырарда XII - XIII ғасырдың басына жататын, екі моншаға қазба жұмысы жүргізілді, осы кезеңге жататын қала құрылысы зерттелді.
1980 жылы Х-ХI ғасырдағы Отырар-Фараб аймағының астанасы болған Құйрықтөбеге қазба жұмыстары жүргізілді.
1980 жылдан бастап Отырардың орталық бөлігіндегі аумағы 1500 шаршы метр жерге кең көлемді қазба жұмысы жүргізілді, ХII-ХVIII ғасырлардың қабаттары зерттелді. Отырардың оңтүстік-шығыс бөлігіндегі мешітте қазба жұмыстары басталды.
1986 жылдан бастап Алтынтөбе қаласының орталық бөлігіне, шахристан мен қала қамалдарына кең көлемді қазба жұмыстары жүргізілді.
Күйік-Мардан қаласында қазба жұмысы 1986 жылы басталып, 1987 жылы жалғасты.
1988-1989 жылдары Күйік-Мардан қаласының жанындағы Қоңыртөбе обасына қазба жұмыстары жүргізілді
Сонымен қатар, Түркістан қаласында (XVIII-XIX ғғ), Қаратаудың теріскейіндегі Күлтөбе және Ран (XVI–XVIII ғасырдың басы) қалаларында кең көлемді қазба жұмыстары жүргізілді.
Арыс бойында, Сырдарияның сол жағалауында, Қаратау етегінде ізденулер нәтижесінде жаңа ескерткіштер ашылды.
1991 жылы Егеменді Қазақстанның академиялық археология ұйымында маңызды өзгерістер орын алды.
Қазақ КСР Министрлер Кабинетінің 1991 жылдың 28 тамыздағы №496 қарарына сәйкес және Қазақ КСР Ғылым Академиясы Төралқасының 1991 жылғы 6 қыркүйектегі №73 қарарымен Ш.Ш.Уәлиханов атындағы тарих, археология және этнография институтының Археологиялық орталығы негізінде  Археология институты құрылып, оған белгілі ғалым Ә.Х.Марғұланның есімі берілді. Институтты белгілі қазақстандық ғалым, ғылыми қызметі ОҚКАЭ жұмысымен тығыз байланысты  К.М.Байпақов басқарды.
ОҚКАЭ өз жұмысын Археология институтының жүргізген жобаларының негізінде жалғастырды. 1990-1993 жылдары Отырартөбедегі мешітте қазба жұмысы жалғасты. Кейін,  Оңтүстік Қазақстан кешенді археологиялық экспедициясы жұмысында үзіліс болды.
Егеменді еліміздің қазақстандық археологиясының алдында қойылған мақсат бүкіл Қазақстан территориясын толық зерттеуде және кең көлемде жүйелі қазба жұмыстарын ұйымдастыруда, ірі археологиялық экспедицияларды ұйымдастырудың алдыңғы тәжірбиесі  өзінің маңызды мағынасын берді. ОҚКАЭ 1998 жылы өз жұмысын қайта жалғастырды.
ОҚКАЭ археологиялық жұмыстарында зерттеудің дәстүрлі және жаңа әдістері қолданылды.
Оңтүстік Қазақстанның барлық аймағында кең көлемді және шағын зерттеулер жүргізілді. Ескерткіштер орналасқан археологиялық  карта жасалынды, Сырдарияның сол жағалауындығы, Қаратаудың оңтүстік және солтүстік етегіндегі, Арыс бойындағы жаңа қалалардың тобы анықталды.  
Ескерткіштерді зерттеуде көзбен шолумен қатар, құрал-сайманмен түсіру және аэроәдістер пайдаланылды. Қалаларды зерттеуде шурфтар және тіліктер стратиграфияны, жылнаманы, даму серпінділігін анықтауда пайдаланылды. Ескерткіштерді қазу жұмысында кең аумақты қамту әдісі қолданылды: тұрғындар қонысын, қолөнер шеберханаларының кешенін, қоғамдық ғимараттарды толық аршу,
Бұл жұмыстардың нәтижесінде  ерте тас дәуірінің, қола ғасырының, ортағасырлық қала мәдениетінің археологиялық жәдігерлері табылып, оның б.з.д. бірінші ғасырдың соңы мен б.з. бірінші ғасырының басындағы диханшылық-малшылық мәдениетімен байланысы зерттелді.
Ерте тас ғасырының ескерткіштерін зерттеудің маңызы сол, Орта Азия мен Қазақстанды қоныстану процесін аңғаруда,  адамның, техниканың, экономиканың, қоғамдық қарым-қатынастың, мәдениеттің дамуының келесі алғы шарттарының негізін айқындауда маңызды. Қаратау бауырындағы (Бөріқазған, Тәңірқазған, Тоқалы және т.б.) табылған жәдігерлердің осы аймақтағы ерте дәуірдегі адамдардың дамуын зерттеуде маңызы зор. Әсіресе, мустье, жоғарғы палеолит, неолит дәуірінің ескерткіштерін зерттеу үлкен қызығушылық туғызуда.
ОҚКАЭ құрамында палеолит пен неолитті зерттейтін, Х.А.Алпысбаев басқарған отряд жұмыс істеді. Ең ерте кезеңге жататын құралдар Қызылқиындық қонысынан табылды. Ғалымдардың пікірінше, бұл Оңтүстік Қазақстандағы палеолит дәуірінің шелль-ашель кезеңіне жататын ең ерте ескерткіштерінің бірі. 
Мұнан соңғы кезеңнің қонысы Жаңатас, ашель-мустьер кезеңінің соңына жатқызылды.
Палеолиттің соңғы кезеңінен неолитке өтетін өтпелі кезеңнің ескерткіштерін іздеуге ерекше көңіл бөлінді. Шаян өзенінің екінші террассасынан мезолиттің және неолиттің Жаңашілік I-III қоныстары; Темір стансасы ауданынан Маятас мезолит қонысы табылды. Неолит және алдыңғы қола дәуіріне жататын Шілік қонысы, неолит дәуірінің Дәрмене I-IV қоныстары зерттелді. Сонымен қатар, Тасқотан неолит қонысына қызығушылық туды.
Неолит дәуірінің екі мәдениеті болды деген болжам айтылды – оның бірінен (Қара үңгір қонысынан) қыш құмыра табылған, ал басқасынан  (Арыс I, II, Дәрмене, Тасқотан қоныстарынан) қыш құмыра шықпады. 
Қола дәуірі -  Қазақстанның оңтүстігіндегі ең таяз зерттелген кезеңдердің бірі. Бірден бір толық зерттелген ескерткіш андрондық ортақ мәдениеттің бірі Қаратаудың теріскейіндегі Таутары қорымы.
Сонырақ,  Бесарық шатқалындағы Күйікті обасы зерттелді.
Қазақстанның оңтүстігіндегі диханшылық мәдениетінің пайда болуы мен дамуы, олардың қаңлы мәселесімен біте қайнасуы, үлкен келелі  ғылыми қызығушылық туғызды. Бұл біраз мәселелерді, қаңлы мемлекетінің бірігуін оқшаулаумен байланыстылығын, қауыншы, отырар-қаратау және жетіасар мәдени кешендерінің жылнамасын, олардың этникалық белгілерін қамтиды.
Қаңлы тақырыптамасы ОҚКАЭ қарқынды түрде зерттелді. Сырдария мен Арыс бойларынан жаңа қоныс орындарын анықтау және іздестіру жүргізілді. Көкмардан, Пұшықмардан, Қостөбе, Ботайтөбе, Алтынтөбе қоныстарында, Көкмардан, Қоңыртөбе,                 Қоңыртөбе-1, Қырықкескен, Алтынтөбе, Бөріжар қорымдарында қазба жұмыстары жүргізілді.
Сырдарияның сол жағалауында сол дәуірдің басты ескерткіші, соның ішінде қаңлылардікі Оқсыз қаласы болды.
Археологиялық зерттеулер және бірінші кезекте кең көлемдегі қазба жұмыстары қаланың ерте және ортағасырдағы дамыған құрылымы туралы, баспана мен оның дамуы, қоғамдық құрылыстар туралы, қала тұрғындарының идеологиясы жайында ұлан-ғайыр ақпараттар берді.  
Құйрықтөбе қаласының қамалына жүргізілген қазба жұмыстары оның оның негізі саз балшықтан тұрғызылған қабырғасының биіктігі 5,5 метрдей, көлемі  60 х 60 шаршы метр болатын сарай тәріздес қамалдан тұратынын қөрсетті.
Сонымен, ОҚКАЭ-ның зерттеулері дала жұмыстарын ұйымдастырудың бір бөлігі ретінде археологияның дамуында, қазудың әдістемелерінде, жәдігерлерді жинастыруда   маңызды кезеңін болды, мұның барлығы ғылыми еңбектерде кең түрде талқыланып, сапалы жаңа ақпараттық деңгейге жетуге және бірқатар жаңа ғылыми бағыттарды енгізуге әкелді.
Қалалар алқабының және Отырардың өзінің топографиясы туралы кең көлемдегі қазба жұмыстары нәтижесінде мәліметтердің жиналуына;  үй құрылысы мен сәулет өнерінің деректерінің көлеміне; нумизматикада, қолөнер кәсібінде, саудада жинақтау жұмыстарының заңды себептерінің пайда болуы туралы, жиырма жылдық ауқымды археологиялық зерттеулердің қортындысымен жинақталуы заңды еді.
2004 жылдан бастап Елбасының бастамасымен «Мәдени мұра» бағдарламасы кең ауқымды жұмыстар атқарыла бастады. Мәдени мұраның алуан түрлілігі мен байлығы, ұлттық және мемлекеттік сана-сезімнің интеграциясының құрамдас бөлігі, өркениетті қоғамның негізгі нышандары болып табылады. Мәдени мұраның заттай топтамасын, халықтың материалдық жады сияқты ұсынады. Бұл топтаманың маңызды бөлігін археологиялық мәдени мұралар құрайды.
Қазақстанның мәдени мұрасын, оның ішіндегі археологиялық мұраларды зерттеуде, сақтауда және пайдалануда 2003 жыл жаңаша көзқараспен қарау кезеңі болды. Археологиялық нысандар зерттеуге арналған бағдарлама бойынша, соның ішінде кең көлемдегі қазба жұмыстары, өздерінің алдыңғы тексерілуіндегі маңыздылығымен және арнайы дайындықтың есебімен таңдалды. Бұлар шын мәнісінде, маңызды тарихи-мәдени жүксалмақты арқалаған және халықтың жадының таңбасы болып табылатын, әрі Бүкіл дүние жүзілік мәдени мұраның болашақ номинанттар тізіміне кірген эталонды ескерткіштер.                   
Бағдарлама бойынша зерттеулер кешенді түрде жүргізілді, қазба жұмыстарының соңын ала және қатарлас жобаны дайындау барысындағы шаралар қатар жүргізілді, сонан кейін барып қазылған нысандарды  консервациялау және қайта қалпына келтіру және оларды мұражайға айналдыру қолға алынды.
Музейге айналдырылған ескерткіштер қазақстанның мемлекеттік және халықаралық туристтік бағдарлар тізіміне еніп, туристік инфроқұрлымның дамушы өзіндік торабына айналады.
Тарихи және мәдени ескерткіштердің Жинағын дайындау, қатаң түрде есепке алу және тарихи-мәдени мұраларды тексеру бағдарламаның ең басты мақсаты болып табылады. Жинақ – ескерткіштерді зерттеу мен қорғау жұмыстарының негізі.
Өткен жылдар облыстық, аудандық тарих пен мәдениет ескерткіштерінің Жинағын дайындаған кезең болды.
ОҚКАЭ-сы бұл жұмыстарға белсене қатысты. Ертерек дайындалған Оңтүстік Қазақстан және Жамбыл облыстарының ескерткішер Жинағына, ОҚКАЭ-сының қызметкерлері белсене ат салысып, Қызылорда облысының ескерткіштер Жинағы қосылды, Алматы облысының ескерткіштер Жинағы дайындалды (өндірісте). Оңтүстік Қазақстан облысының Отырар ауданындағы,  Жамбыл облысының Қордай, Талас, Байзақ, Мерке, Луговой аудандарындағы ескерткішердің Жинағы дайындалды.
ОҚКАЭ-сы «Мәдени мұра» бағдарламасы бойынша 2004 жылдан бастап ауқымды археологиялық зерттеулер жүргізді. Олар Жетісу, Оңтүстік Қазақстан, Арал бойы, Батыс Қазақстанда жүргізілді. Әсіресе, Есік қорымы мен Рахат қонысындағы археологиялық зерттеулер жұмысы үлкен қызығушылық туғызды.
Жетісудың солтүстік-шығысындағы үлкен қалалардың бірі Антоновка қаласы, қарлуқжабағылардың астанасы Қаялық қаласына теңестірілген.
Талғар қаласына, ортағасырлық Тальхиз-Тальхирға  кең көлемдегі зерттеу жұмыстары жүргізілді.  Оның құрылымы, қала кварталдары және баспаналар, қамалдар зерттелді, қаланың қолөнер мен сауданың, ауыл щаруашылығы мен мәдениеттің үлкен орталығы ретіндегі рөлі анықталды. Тальхирдің темір ұсталығы өндірісінің үлкен орталығы болғанын анықтауға мүмкіндік туды, ол жерде сол уақыттың озық технологиясы пайдаланып темір, шойын және лиебурит болаты қорытылды. Аршылған қала көшелері мен кварталдарына консервация жасалынды.
«Мәдени мұра» бағдарламасы бойынша жұмыстар Шу алқабындағы Ақтөбе қаласында жүргізілді.
Ақыртас ескерткішіндегі «сарайға», қамалға және керуен-сарайға қазба жұмыстары жүргізілді. Нысанға толық зерттеу, қазба жұмысы біткен соң консервация жасалынып, музейге айналдырылды.
Оңтүстік Қазақстандағы Шымкент қаласының ортасындағы ескі қала орнына археологиялық қазба жұмыстары жүргізілді.
Арыс бойындағы ортағасырлық Кеңжиде-Кенджде, сонымен қатар белгілі қалалар Жуантөбе, Қараспан және Қазақстандағы ең үлкен қорым - Бөріжарда жүргізілген ғылыми жұмыстар осы ескерткіштерді зерттеумен тығыз байланысты болды.
Бөріжар обасындағы қазба жұмыстары мұндағы жерлеу дәстүрінің екі дәуірді қамтитынын көрсетті: қаңлы және ерте ортағасырлық,  соңғы қаңлы дәуірінің отырар-қаратау мәдениетінен ерте түркі қағанаты дәуіріне өтпелі кезең.
Жерлеу дәстүрлері, материалдық мәдениет пен идеология зерттелді.
Жуантөбе, Қараспан қалаларына жүргізілген қазба жұмыстары Орта Азия аймағындағы екі мыңжылдықты қамтитын дәуірде қалалардың дамуын бақылауға мүмкіндік туды, сонымен бірге, отырықшы-егін шаруашылығы мен қала мәдениетінің және көшпенділер мәдениетінің – Иран мен Тұранның өзара сұхбатындағы бұл ауданның рөлі.
Ең басты зерттеу нысандарының бірі Отырар мен Отырар аймағындағы ескерткіштер. Отырар қаласының орталық бөлігіндегі Х-ХII ғасырлар қабатына қазба жұмыстары жүргізілді; оңтүстік қақпа кешені зерттелді; XIV ғасырдың соңы XV ғасырдың басындағы және XVI ғасырдағы мешіттерге зерттеу жүргізілді.
Алтынтөбе, Күйік-Мардан, Жалпақтөбе қалаларында қазба жұмыстары жалғастырылды.
Мешіттерде, ХIII-ХIV ғасырдағы моншада, ХIII-ХIV ғасырдағы қыш-құмыра шеберханасында консервация жұмыстары жүргізілді. «Мәдени мұра» бағдарламасы бойынша монографиялар мен альбомдар шығарылды.
Қазақстанның ең ірі қалаларының бірі, Ақ Орданың бұрынғы астанасы, Қазақ хандығының орталықтарының бірі Сауран қаласы зерттелді. Қала орнындағы медресе, мешіт, орталық көше бөлігі, қорған аршылып, зерттеліп әрі консервацияланды. Сауранның ауыл шаруашылық аймағы мен бірегей суғару және сумен қамтамасыз ету жүйесі  зерттелді.

Арал бойының солтүстік-шығыс аймағы зерттеліп, онда көп жылдар бойы КССР Ғылым Академиясының Хорезм археологиялық-этнографиялық экспедициясы жұмыс істеді.
Жанкент қаласына – ортағасырлық Янгикентке және Мыңтөбе қаласына қазба жұмыстары жүргізілді. Гуздардың «балшықты қалаларына» ең алдымен Кескен-Құйыққалаға жүргізілген зерттеулер мен қазба жұмыстары бұл қалалардың оның құрлымының қалыптасу динамикасын айқындауға мүмкіндік берді, сонымен бірге, оғыздардың екі астанасы –  Кескен-Құйыққаланың орнындағы жаңа астана Янгикент қаласы мен ескі астана Джувара-Хувара-Хора туралы мәселе қойылды. Арал бойындағы оғыздардың қалалары зерттелді, атап айтқанда Жан қала, С.П.Толстовтың Дженд қала деп айтып кеткені.   
Арал теңізінің суы кеткен соң кепкен теңіз түбін зерттеу барысында күтпеген жаңалық ашылды. Теңіз түбінен екі қаланың қамалдарының құландылары және олардың төңірегінен суғару жүйесінің қалдықтары табылды. Бұл қалалардың өмір сүрген уақыты XIV ғасырдың ортасы, шамасы олар Алтын Орда, Хорезм және Арал бойын Орталық Қазақстан қалаларымен байланыстыратын керуен жолының жаңа аймағында пайда болған керуен-сарайдың негізінде қаланса керек. Бұл ашылған жаңалықтың маңыздылығы сол  ерте және ортағасырларда Аралдың тартылғандығы дәлелденді.              .  
Батыс Қазақстанда ОҚКАЭ «Мәдени мұра» бағдарламасы бойынша Орал қаласына жақын жерден 2001 жылы табылған ХIII-ХIV ғасырдағы Жайық қаласында және Қырық оба қорымында қазба жұмыстары жалғасты.

 «Мәдени мұра» бағдарламасы бойынша  Алматы, Тараз және Жамбыл облыстарының ескерткіштеріне ауқымды зерттеулер жүргізілді. Бұл жұмыстардың нәтижесі Қазақстанның ерте және ортағасырлық тарихының кеңейтілген  көрінісінің ішінара жинақталуын талап етті.