乌兰木伦遗址位于鄂尔多斯市康巴什新区乌兰木伦景观河北岸，地理坐标为北纬39°35′03.48″、东经109°45′41.97″，海拔1293米。

经北京大学城市与环境学院测定，该遗址时代为距今约3—7万年，属于第四纪晚更新世。近几年新发现的有4200余件人工打制的石器，3400余件古动物化石，以及大量灰烬、木炭、烧骨等组成的用火遗迹。

出土的石制品、工具包括锯齿刃器、凹缺器、各类边刮削器、适于装柄的各类尖状器、鸟喙状器、锥、钻、刀、石片、盘状器、雕刻器、镞等类型。

遗址第2层和第6层发现的多组石制品证明该遗址曾是古人制作工具的场所，也证明了遗址的原地埋藏属性。在遗址第2地点的探沟中出土了石制品和疑似披毛犀脚印的遗迹。

遗址出土的动物化石有披毛犀、马、河套大角鹿、巨驼、牛、仓鼠和兔。乌兰木伦动物群明显属于晚更新世“萨拉乌苏动物群”，带有明显的草原湿地和湖相土也层之特点，它们生活的时代处在晚冰期较暖的时段。