인천 삼목도 선사주거지(仁川 三木島 先史住居址)는 인천광역시 중구 운서동에 자리한 신석기시대 마을유적이다. 삼목도는 원래 영종도와 용유도 사이의 작은 섬이었으나, 인천국제공항을 건설하면서 영종도와 용유도 사이의 바다를 매립하게 됨에 따라 영종도, 용유도, 신불도 등과 함께 하나의 섬으로 합쳐졌다.
인천 삼목도 선사주거지는 원래 삼목도 내 동쪽 구릉 정상에서 해안으로 이어지는 완만한 비탈면 끝부분에 자리하였다. 그러나 인천국제공항 및 관련시설 조성 과정에서 토취 지역으로 활용됨에 따라 유적 주변은 원래의 형상을 찾아보기 어렵다.
유적 조사는 모두 3차(2003년, 2004년, 2005년)에 걸쳐 진행되었다. 조사 결과 이곳은 최소 17기 이상의 움집이 있었던 대규모 신석기시대 마을이었음이 밝혀졌다. 17기의 움집터 중 현재까지 조사가 완료된 것은 모두 10기(1~9호, 11호)이며, 나머지 7기는 평면상에서 확인된 상태이다.
움집터는 크게 소형과 대형으로 구분되며, 모두 4주식 기둥 배치를 기본으로 하고 중앙에 구덩식 화덕자리를 갖추고 있다. 소형 움집터는 한 변의 길이가 34m 내외로 평면 형태가 네모꼴인 반면, 대형은 한 변이 45m 이상에 평면 형태는 상단 둥근꼴, 하단 네모꼴로 2단으로 되어 있다. 이러한 구조는 영종도 운서동 및 중산동 유적에서도 확인된다.
유적의 연대는 첫째, 암사동식 구분계 토기와 서해안식 동일계 토기가 동일 움집터에서 함께 출토되고, 둘째, 중기 이후에 등장하는 양단 돌출형 갈돌과 삼각만입형 화살촉 등이 확인되는 점을 고려할 때 서기전 4000년기 후반을 중심으로 하는 신석기시대 중기 단계로 볼 수 있다. 움집터에서 채취된 시료의 방사성탄소연대측정법에서도 서기전 3500~3100년 사이로 측정되어 이를 뒷받침한다.
이 유적을 조사하기 이전의 서해안 신석기시대 유적은 조개더미 또는 화덕자리만 조사되었을 뿐 마을유적은 확인되지 않았다. 섬이라는 특성상 식수 확보 등의 문제로 신석기시대에는 장기 거주보다는 식량 채취를 위해 일시적으로 점유하였던 한정 행위 장소로 인식되어 왔다.
그러나 움집터 17기 이상의 마을유적이 확인됨에 따라 섬에서도 신석기시대 사람들이 장기간 거주했던 사실을 알 수 있게 되었다. 이후 영종도를 비롯한 인근에서 신석기시대 대규모 마을이 확인되었다.
인천 삼목도 선사주거지는 서해안 섬에서 확인된 최초의 신석기시대 마을유적으로, 한반도 중서부 지역 신석기시대 편년과 생활양식을 이해하는 데 중요한 자료를 제공한다. 2006년 9월 11일 인천광역시 기념물 제55호로 지정되었다.