通天洞遺址，位于新疆吉木乃縣，距今有上萬年歷史。
2014年的一次文物普查中，有學者經過這里，發現通天洞遺址，當時初步判斷是青銅器時代遺址。但隨著考古發掘的繼續，這個洞穴慢慢揭開了神秘的面紗。因為在發掘過程中發現了一些舊石器時代的-痕跡，比如一些石片、石核。也就是說，這里可能在上萬年前就有了人類活動。
兩年后，即2016年7月至9月，新疆文物考古研究所和北京大學考古文博學院聯合對吉木乃縣通天洞遺址進行主動性考古發掘，出土400余件石制品、哺乳動物化石、陶片、銅器等遺物。通過考古發掘，已確定通天洞遺址年代可能達到四萬年或者更早，這是新疆地區首次發現有明確地層關系的舊石器時代文化遺存。
此后，在很多考古交流的場合中，人們提到通天洞時都會這樣描述它，這次的發現，填補了新疆舊石器考古的空白，也是中國舊石器考古的重要發現。該遺址的發掘，為研究東西方早期人類遷徙與舊石器文化交流、早期東亞現代人起源、人群遷徙及人類行為、古環境演變等課題，提供了重要材料，具有較高的學術價值。
2018年1月23日，吉木乃縣文體廣新局局長表示通天洞遺址附近還有20多個洞穴，該區域將繼續發掘。2018年4月10日，通天洞遺址入選“2017年度全國十大考古新發現”。2019年10月7日，入選第八批全國重點文物保護單位名單。