通天洞遗址，位于新疆吉木乃县，距今有上万年历史。
2014年的一次文物普查中，有学者经过这里，发现通天洞遗址，当时初步判断是青铜器时代遗址。但随着考古发掘的继续，这个洞穴慢慢揭开了神秘的面纱。因为在发掘过程中发现了一些旧石器时代的-痕迹，比如一些石片、石核。也就是说，这里可能在上万年前就有了人类活动。
两年后，即2016年7月至9月，新疆文物考古研究所和北京大学考古文博学院联合对吉木乃县通天洞遗址进行主动性考古发掘，出土400余件石制品、哺乳动物化石、陶片、铜器等遗物。通过考古发掘，已确定通天洞遗址年代可能达到四万年或者更早，这是新疆地区首次发现有明确地层关系的旧石器时代文化遗存。
此后，在很多考古交流的场合中，人们提到通天洞时都会这样描述它，这次的发现，填补了新疆旧石器考古的空白，也是中国旧石器考古的重要发现。该遗址的发掘，为研究东西方早期人类迁徙与旧石器文化交流、早期东亚现代人起源、人群迁徙及人类行为、古环境演变等课题，提供了重要材料，具有较高的学术价值。
2018年1月23日，吉木乃县文体广新局局长表示通天洞遗址附近还有20多个洞穴，该区域将继续发掘。2018年4月10日，通天洞遗址入选“2017年度全国十大考古新发现”。2019年10月7日，入选第八批全国重点文物保护单位名单。