배후 산지에서 돌출한 구릉에는 삼국시대 고분, 청동기시대 지석묘와 주거지 등이 폭 넓게 분포한다. 구릉 앞쪽의 광려천 주변에도 지석묘가 분포하는 것으로 알려져 있다. 발굴조사는 1994년 구마고속도로 확장공사와 더불어 처음으로 실시되었고, 이후 주택단지 건설에 따라 2차례의 발굴조사가 이루어졌다.
1994년 창원대학교 박물관에서 실시한 발굴조사에서는 청동기시대 주거지 4동과 지석묘를 비롯한 매장유구 34기가 조사되었고, 삼국시대 유구는 목곽묘 13기, 석곽묘 1기, 석실분 1기가 조사되었다. 2006년 경남문화재연구원에서는 석곽묘 101기를 조사하였다. 이밖에도 통일신라시대의 기와 가마와 건물지, 고려시대 이후의 기와 가마와 건물지 등 여러 시대의 다양한 유구들이 조사되었다. 인근의 오곡리 28번지 유적은 2007년과 2008년 우리문화재연구원에서 조사하였는데, 삼국시대 봉토분 2기와 석곽묘 24기를 조사하였다.
삼국시대 가야의 목곽묘는 등고선과 나란한 방향으로 축조되었고, 유물은 양 단벽쪽으로 부장하였다. 이 중 8호묘는 길이 466㎝, 너비 173㎝로 규모가 가장 크고, 바닥에는 잔자갈을 깔았다. 11호묘는 주·부곽식 구조인데 주곽은 목곽인 반면 부곽은 석곽으로 특이한 구조이다. 출토된 토기는 화염형·삼각형·장방형 등 다양한 형태의 투창을 갖춘 고배와 발형기대·컵형토기 등이며, 철기는 철촉·철부·철정 등이다.
석곽묘는 등고선 방향과 나란한 방향으로 축조되었고 봉토는 남아 있지 않았다. 석곽은 길이 3m~5m 정도로 중·소형이 대부분이다. 출토된 토기는 아라가야계토기와 소가야계토기의 비율이 높고 창녕계토기도 다수 확인된다. 5호 석곽묘에서 출토된 유개고배에는 물고기 뼈가 남아 있어 토기의 기능을 유추하는데 도움을 준다. 오곡리 28번지 A구역에서 조사된 M1호분은 직경 11m의 봉토분으로 석곽의 규모는 길이 495㎝, 너비 105㎝이다. 소가야 토기와 일본 스에키가 공반되었고, 재갈·등자·안교 편 등 마구류가 출토되었다.
오곡리유적은 마산만에서 내륙의 의령·합천·창녕으로 향하는 교통의 요충지에 위치하고 있어 주변 지역의 유물은 물론 일본의 스에키도 혼재되어 출토된다.