จังหวัดบุรีรัมย์ เคยเป็นแหล่งอารยธรรมโบราณที่สำคัญ มีแหล่งโบราณคดีและโบราณวัตถุสถานอยู่เป็นจำนวนมาก เช่นชุมชนโบราณปราสาทหิน และแหล่งเตาเผา กระจายอยู่ตามเขตต่าง ๆ โบราณวัตถุบางส่วนได้นำไปเก็บรักษาไว้ตามพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติต่าง ๆ เช่น พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติพิมาย และพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติพระนคร เป็นต้น
แหล่งโบราณคดี
            จากการสำรวจทางโบราณคดี ได้พบแหล่งโบราณคดีมากกว่า ๒๐๐ แห่ง ที่สำคัญพอประมวลได้ดังนี้
            แหล่งโบราณคดีก่อนประวัติศาสตร์  ส่วนใหญ่อยู่ในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลาย โบราณวัตถุที่พบจากการสำรวจ เช่น ภาชนะดินเผาบรรจุกระดูก ที่ไม่ได้ผ่านการเผา ซึ่งเป็นประเพณีการฝังศพที่พบแพร่หลายในแหล่งก่อนประวัติศาสตร์ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
            แหล่งโบราณคดีสมัยประวัติศาสตร์เริ่มแรก  อยู่ในวัฒนธรรมทวารวดี เช่น ที่ได้พบจากการขุดค้นที่เมืองฟ้าแดดสงยาง จังหวัดกาฬาสินธุ์ มีเศษภาชนะดินเผาเนื้อหยาบ แบบผิวเรียบ ตกแต่งผิวด้วยลายเชือกทาบ บางครั้งมีการทาสีทับเป็นสีดำ หรือสีน้ำตาล เช่น ที่พบในตำบลมะเฟือง อำเภอพุทไธสง ที่บ้านส้มกุบ ที่หนองโนนสรวง บ้านม่วงใต้ และบางแห่งมีการตกแต่งผิวด้วยการเคลือบน้ำโคลนสีแดง แหล่งโบราณคดีหลายแห่ง หลักฐานการผลิตเหล็กได้แก่ ตะกรันเหล็ก ตลอดจนชิ้นส่วนของเตาถลุงโลหะ ซึ่งบางแห่งพบในปริมาณมาก แสดงถึงการผลิตอย่างเป็นล่ำเป็นสัน เพื่อการค้าขาย เช่น ในเขตอำเภอเมือง ฯ ที่บ้านโนนมาลัย ตำบลหินเหล็กไฟ ในเขตอำเภอสตึก ที่บ้านดงพลอง บ้านโคกเมือง ที่บ้านสายโท ฯ อำเภอบ้านกรวด มีร่องรอยซากเตาเผาถลุงโลหะปรากฏ มีเนินดินกระจายเป็นหย่อม ๆ ในพื้นที่ประมาณ ๖๐ ไร่
            แหล่งโบราณคดีจำนวนมาก มีลักษณะเป็นเนินดิน และมีคันดินล้อมรอบ จากการสำรวจพบหลักฐานทางโบราณคดีที่กำหนดได้ว่า แหล่งดังกล่าวเป็นชุมชนโบราณ ที่มีอายุอยู่ในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลาย และสมัยประวัติศาสตร์ตอนต้น บางแห่งมีการอยู่อาศัยต่อเนื่องกัน บริเวณเนินดินน่าจะเป็นศูนย์กลางของชุมชน ส่วนคูคันดินที่ล้อมรอบนั้น อาจทำขึ้นเพื่อการใช้น้ำ และการระบายน้ำ พร้อมกันกับป้องกันตนเองจากข้าศึกศัตรู
            หลักฐานสมัยประวัติศาสตร์ตอนต้นที่มีคูคันดินล้อมรอบบางแห่งได้พบโบราณวัตถุ แสดงว่ามีการนับถือพุทธศาสนาฝ่ายเถรวาทในวัฒนธรรมทวารวดี เช่น ชุมชุนโบราณที่บ้านปะเคียบ ตำบลปะเคียบ อำเภอคูเมือง เป็นเนินดินรูปกลมล้อมรอบด้วยคูน้ำ และมีสระน้ำรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขนาดกว้าง ๖๐ เมตร ยาว ๑๐๐ เมตร อยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือ หลักฐานที่พบได้แก่ ใบเสมาหินที่เป็นโบราณวัตถุ ที่มักจะพบเสมอในแหล่งชุมชนโบราณที่รับวัฒนธรรมทวารวดี ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ในชุมชนบางแห่งก็พบแต่โบราณวัตถุในวัฒนธรรมเขมร เช่น ภาชนะดินเผาเคลือบ หรือชิ้นส่วนประติมากรรมรูปเคารพ ที่มีลักษณะศิลปะเขมร แต่บางแห่งพบทั้งหลักฐานของวัฒนธรรมทวารวดี และวัฒนธรรมเขมร ในช่วงเวลาที่ต่อเนื่องกัน เช่น ชุมชนโบราณที่บ้านฝ้าย ตำบลเมืองฝ้าย อำเภอหนองหงส์ (เดิมอยู่ในอำเภอลำปลายมาศ) ซึ่งเป็นชุมชนโบราณรูปร่างค่อนข้างกลม มีคูน้ำล้อมรอบ ๒ ชั้น คันดิน ๓ ชั้น ได้พบพระพุทธรูปแบบศิลปะทวารวดี คือ พระพุทธรูปปางนาคปรก (มีอายุประมาณพุทธศตวรรษที่ ๑๒ - ๑๓) และพระพุทธรูปประทับยืน (มีอายุประมาณกลางพุทธศตวรรษที่ ๑๓) โบราณวัตถุอื่น ๆ เช่น ใบเสมาหิน แสดงถึงการนับถือพระพุทธศาสนาในวัฒนธรรมทวารวดี ในที่เดียวกัน ได้พบประติมากรรมสำริด รูปพระโพธิสัตว์ศรีอาริยเมตไตรย ในรูปแบบศิลปะเขมร สมัยก่อนเมืองพระนครมีอายุอยู่ประมาณพุทธศตวรรษที่ ๑๔ (ศิลปะกำพงพระ) แสดงว่าชุมชนนี้ได้รับอิทธิพลของพุทธศาสนาฝ่ายมหายาน ที่เจริญอยู่ในอาณาจักร เจนละ ในช่วงระยะเวลาดังกล่าว
            การรับวัฒนธรรมเขมรต่อจากวัฒนธรรมทวารวดี ที่เห็นได้ชัด เช่น ภาพสลักชนใบเสมา ที่ภูเขาอังคาร ในเขตอำเภอเฉลิมพระเกียรติ อยู่ห่างจากเขาพนมรุ้งไปทางทิตะวันตกประมาณ ๑๐ กิโลเมตร ใบเสมาดังกล่าวทำด้วยหินทรายสลักภาพสถูปบ้าง ธรรมจักรบ้าง ภาพเล่าเรื่องบ้าง จึงพบอยู่ทั่วไปในแหล่งทวารวดีในภูมิภาคนี้ ที่น่าสนใจคือ ภาพสลักบุคคลที่แม้มีลักษณะศิลปะทวารวดีปรากฏอยู่ แต่ผ้านุ่งกับมีลักษณะของปติมากรรมในศิลปะเขมร แสดงถึงการผสมผสานกันระหว่างวัฒนธรรมทวารวดี ที่มีอิทธิพลอยู่ก่อน และวัฒนธรรมเขมรที่เริ่มเข้ามา และได้เจริญขึ้นเต็มที่ในระยะต่อมา ในพุทธศตวรรษที่ ๑๖ - ๑๘ ขณะที่วัฒนธรรมทวารวดีได้เสื่อมสูญไป ในพุทธศตวรรษที่ ๑๖
            ร่องรอยอายุธรรมเขมรที่พบในเขตจังหวัดบุรีรัมย์ที่เก่าแก่ที่สุดได้แก่ จารึกถ้ำเป็ดทอง อำเภอปะคำ ซึ่งเป็นเพิงผาหินตั้งอยู่ริมฝั่งลำปลายมาศฝั่งตะวันตก มีจารึกอยู่ในถ้ำหรือเพิงผา และที่ด้านหน้ารวมสามแห่งด้วยกัน ปัจจุบันน้ำเอ่อท่วมเพิงผาดังกล่าว เนื่องจากมีการสร้างฝายกั้นน้ำ ยังคงเหลือจารึกที่อยู่ด้านนอกที่หน้าเพิงผาโผล่พ้นน้ำขึ้นมา เห็นอยู่ประมาณ ๒ บรรทัด เป็นจารึกที่กล่าวถึงพระเจ้าจิตรเสน หรือ พระเจ้ามเหนทรวรมัน (ครองราชย์ พ.ศ.๑๑๕๐ - ๑๑๕๙)
            สำหรับโบราณสถานในวัฒนธรรมเขมรได้แก่ ปราสาทอิฐ ปราสาทหินต่าง ๆ นั้น ในเขตจังหวัดบุรีรัมย์ มีอายุมากกว่า ๖๐ แห่ง ปราสาทที่เก่าที่สุดสร้างขึ้นเมื่อประมาณ ครึ่งหลังของพุทธศตวรรษที่ ๑๕ ได้แก่ ซากปราสาทอิฐบนเขาพนมรุ้ง ส่วนปราสาทอื่น ๆ มีอายุอยู่ในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๑๖ - ๑๘
            มีแหล่งอุตสาหกรรม ผลิตภาชนะดินเผาเนื้อแกร่งไม่เคลือบ และเคลือบสีต่าง ๆ มีทั้งสีอ่อน เช่น สีขาว สีเหลือง สีเขียวมะกอก และสีเข้ม เช่น สีน้ำตาล สีดำ ทำเป็นภาชนะรูปทรงต่าง ๆ รวมทั้งรูปสัตว์ที่เป็นเครื่องใช้ในครัวเรือน และใช้ในพิธีกรรม ภาชนะดินเผาเหล่านี้ได้พบตามชุมชนโบราณ และโบราณสถานต่าง ๆ เรียกกันว่า เครื่องถ้วยเขมร พบตามเตาเผาเครื่องปั้นตั้งอยู่ตามแนวลำน้ำห้วย มีแหล่งใหญ่อยู่ที่อำเภอบ้านกรวด พบเตาเผาโบราณเหลือเป็นเนินอยู่เป็นกลุ่มใหญ่ ๆ กระจายอยู่ในเขตตำบลต่าง ๆ หลายตำบล ได้แก่ กลุ่มเตาบ้านถนนนอย ตำบลหินลาด กลุ่มเตาบ้านโคกใหญ่ ตำบลเนินเจริญ กลุ่มเตาบ้านหนองคูน้อย ตำบลสายตะกู กลุ่มเตาบ้านละหอกตะแบง กลุ่มเตาบ้านบ้านโตง และกลุ่มเตาบ้านสายโท ๔ ตำบลปราสาท
            การขุดค้นแหล่งเตาโบราณที่บ้านถนนน้อย คือ เตานายเจียน และเตาสวาย ที่บ้านโคกใหญ่ พบว่าตาเผาเหล่านี้ มีการสร้างทับซ้อนกัน เมื่อเตาเดิมชำรุดเสียหายก็จะสร้างเตาใหม่ หรือขยายเตาใหม่ในที่เดิม ลักษณะเป็นเตาดินก่อแบบระบายความร้อนในแนวเฉียง หลังคาเตาใช้ไม้ไผ่เป็นโครง จากการสำรวจพบว่า เตามีอายุอยู่ประมาณพุทธศตวรรษที่ ๑๕ - ๑๗
            นอกจากในอำเภอบ้านกรวดแล้ว ในเขตอำเภอละหานทราย ยังเป็นแหล่งใหญ่อีกแหล่งหนึ่ง ของการผลิตเครื่องปั้นดินเผาดังกล่าว ได้พบกลุ่มเตาในเขตบ้านระแนะ ตำบลบาระแนะ จำนวน ๗ กลุ่ม บางกลุ่มมี ๑๕ เตา บางกลุ่มมีเพียง ๓ เตา กลุ่มใหญ่สุดมีถึง ๓๐ เตาด้วยกัน การที่เป็นแหล่งผลิตแหล่งใหญ่ ทำให้มีผู้ขนานนามเครื่องปั้นดินเผาดังกล่าวอีชื่อหนึ่งว่า เครื่องถ้วยบุรีรัมย์
            การผลิตเครื่องถ้วยในบุรีรัมย์ ได้ทำกันต่อมาจนถึงประมาณพุทธศตวรรษที่ ๑๙ - ๒๐ เนื่องจากพลชิ้นส่วนของภาชนะที่มีลักษณะเป็นเครื่องถ้วยบุรีรัมย์ ที่ปราสาททุ่งศรีสุข หรือโคกตาสุข บ้านโคกงิ้ว ตำบลปะคำ อำเภอปะคำ เป็นภาชนะเครื่องเขียว มีอักษรขอมปรากฏอยู่ เป็นอักษรที่มีอายุประมาณเคลือบสีเขียว มีอักษรขอมปรากฏอยู่ มีอายุประมาณพุทธศตวรรษที่ ๑๙ - ๒๐ เช่นเดียวกัน