2007年10月13日至17日，由内蒙古自治区文物考古研究所，国家博物馆遥感与航空影考古中心、阿拉善盟博物馆、阿拉善右旗文管所组成的联合考古队进入巴丹吉林沙漠进行考古调查。调查范围为北纬39度47分16秒至40度02分01秒之间，东经102度02分11秒至102度37分19秒之间，海拔高度在1148米至1255米之间。此次调查共发现古代遗址20处。
    1号遗址，马山井遗址位于巴丹吉林沙漠的边缘，地势比较平坦，地表发现的陶片有仰韶时期的夹砂红陶和青铜时代的夹砂红褐陶。其余19处遗址位于巴丹吉林沙漠境内的各个湖泊周围。其中17号遗址、乌兰奥格其遗址和19号遗址扎哈吉林遗址为两处细石器制造场遗址。乌兰奥格其遗址位于干枯的湖底之中，在南北约50米，东西约30米的范围内发现大量的细石核，细石叶，石片等。石质为燧石和玛瑙石。扎哈吉林遗址位于干枯湖泊的山坡上，在南北50米，东西约80米的范围内发现非常密集的细石器，应为一处大型石器制造场。其余17处遗址为复合型遗址，同时发现新石器时代中期及仰韶时期的夹砂红陶和红地黑彩的彩陶，青铜时代相当于内蒙古中南部朱开沟文化的绳纹灰陶片。有的遗址也发现一些西夏到元代的黑釉瓷片。每一处遗址都发现有细石核或细石叶。
    通过这次巴丹吉林沙漠考古调查基本可以认定巴丹吉林沙漠内至少在新石器时代晚期就存有大量的人类活动，从采集的标本来看在很大程度上接近甘宁地区马家窑文化中、晚期特征；区域内发现的大量种类繁多的细石器、分布密集、制作精美，是继内蒙古阿拉善左旗苏红图遗址时期群之后又一次大规模的发现。
本次调查仅仅是巴丹吉林沙漠考古工作的开始，以后为配合全国第三次文物普查工作内蒙古考古研究所还会陆续组队进入沙漠地区进行专项的考古调查和试掘工作，此外针对沙漠考古的特殊性，陆续会有环境、湖泊、土壤、考古、文物保护等专家进入考古队，争取巴丹吉林沙漠区域性考古调查提升到一个多学科合作、互助的新的高度。