楼兰古城位于今天中国新疆巴音郭楞蒙古族自治州若羌县北境，罗布泊以西，孔雀河道南岸7公里处，整个遗址散布在罗布泊西岸的雅丹地形之中。
1988年自治区文化厅文物处组织的罗布泊文物队伍在部队的配合协助下，经过32天的奋战，在楼兰古城西南找到了“海头”（被斯坦因编号为lk古城）等两座古城并测绘了国内第一张该两座古城的地形图，采集了一批珍贵文物标本，进一步填补了罗布泊地区考古的空白。 1934年5月，一支探险队在楼兰库姆河边扎下营地。他们要寻找隐藏在库姆河流域的一个“有一千口棺材”的古墓地。
两个月中，罗布“猎驼人”奥尔德克（本名乌斯曼，1864年出生于新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县的米兰镇北部民族村附近塔克拉玛干沙漠中的阿不旦村）等人一次次搜寻都劳而无功。就连奥尔德克本人都猜测，古墓已让十几年间新形成的河湖水域给淹没了，或者是被某次强烈的黑风暴重新埋葬了。月底，探险队向更靠近罗布荒原西南的绿洲带挺进。
不久，他们发现了一条流向东南的河流。它有20米宽，总长约120公里，水流迟滞，一串串小湖沼被芦苇、红柳环绕。它是库姆河复苏后出现的新河，历史不足10年。在他们沿这条河流进入沙漠前，临时给它起了一个名字“小河”。“小河”东岸4－5公里，有一个浑圆的小山丘。远远看去山丘顶部有一片密密的枯立木，高4－5米。奇怪的是，枯立木的株距极近，一株连着一株，互相支撑着。 山丘上，遍地都是木乃伊、骷髅、被支解的躯体、随时绊腿的巨大木板和厚毛织物碎片。在一船形木棺中，有一具保存完好的女尸。打开棺木，严密的裹尸布一碰就风化成粉末了。揭开覆盖在面部的朽布，一个年轻美丽的姑娘，双目紧闭，嘴角微翘，就像着了魔法刚刚睡去，脸上浮现着神秘会心的微笑。这就是传说中的“楼兰公主”或“罗布女王”。她已在沙漠之下沉睡了2000多年。她长发披肩，身材娇小，身高仅5．2英尺。
在10×16平方米的山顶，有彩绘的巨大木柱，精美的木栅栏，真人一样大的木雕人像，醒目的享堂（墓地的地面建筑）。专家认定，这是一处重要陵墓。
1998年，一批考古专家力尽艰难险阻到达了罗布荒漠。他们意外地看到了一些类似废弃的城墙的痕迹，无所遮掩地袒露于黄天之下。在一个百岁罗布老人的指引下，证实这是一个已成为废墟的罗布人的村庄。
小河也许是一个楼兰古遗址———古城居民们的公共墓地。经过近百年来探险家、考古家们的忙碌，已在罗布荒漠发现了许多大规模的墓葬及随葬物品。 位于孔雀河古河道北岸。它是1979年东北考古学家侯灿、王炳华等所发现，古墓有数十座，每座都是中间用一圆形木桩围成的死者墓穴，外面用一尺多高的木桩围成7个圆圈，并组成若干条射线，呈太阳放射光芒状。 经碳14测定，太阳墓已有3800年之久，它是哪个民族哪个部落的墓地？为何葬在这里？这群人居住何方？是把太阳当做图腾建造此墓还是有别的意义……20年过去，仍是个不解之谜。罗布泊文明和楼兰文明之间近2000年的断裂又是怎么一回事？也许待太阳墓之谜解开也便有了结论。
这里出土了距今3800年、为印欧人种的“楼兰美女”。发现了近10处古代人类遗址，一些石球、手制加沙陶片、青铜器碎片、三棱形带翼铜镞、兽骨、料珠等人类遗物，暴露在未被沙丘完全覆盖的黄土地表面。还有一些5000－6000年以前的石刀、石矛、石箭头、细小石叶、石核等。这清楚地显示，今天已是不毛之地的楼兰，自新石器后期、青铜时代直至汉代前期，的确曾绿草萋萋，森林覆盖率达到40%。 到新疆，对一个探险旅游者来说，有一处地方是充满吸引力的。这个被称为“沙漠中的庞贝”的神秘古城，就是西域古国楼兰。
古楼兰位于今新疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县罗布泊西岸，是新疆最荒凉的地区之一。这里悠久的历史、天方夜谭似的传说故事是多么令人神往；它那神秘地在地球上消失，又意外地出现，引起多少人的兴趣——许多中外游人和探险家都不辞辛劳地沿着丝绸之路向西进发，去目睹这座历史文化名城——古楼兰。1979年1月，我国已故科学家彭加木就曾从孔雀河北岸出发，徒步穿过荒漠到达楼兰遗址考察。
楼兰在历史上是丝绸之路上的一个枢纽，中西方贸易的一个重要中心。司马迁在《史记》中曾记载：“楼兰，姑师邑有城郭，临盐泽。”这是文献上第一次记载楼兰城。西汉时，楼兰的人口总共有1万4千多人，商旅云集，市场热闹，还有整齐的街道，雄壮的佛寺、宝塔。然而当时匈奴势力强大，楼兰一度被他们所控制，他们攻杀汉朝使者，劫掠商人。汉武帝曾发兵破之，俘虏楼兰王，迫其附汉。但是楼兰又听从匈奴的反间之计，屡次拦杀汉朝官吏，汉昭帝元凤四年（公元前77前，大将军霍光派遣傅介子领几名勇士前往楼兰，设计杀死了楼兰王尝归，立尝归的弟弟为王，并改国名为鄯善，将都城南迁。但是汉朝并有放松对楼兰的管理，“设都护、置军候、开井渠、屯田积谷”，楼兰仍很兴旺。
东晋后，中原群雄割据，混战不休，无暇顾西域，楼兰逐渐与中原失去联系。到了唐代，中原地区强盛，唐朝与吐蕃又在楼兰多次兵戎相见。“五月天山雪，无花只有寒。 笛中闻折柳，春色未曾看。 晓战随金鼓，宵眠抱玉鞍。 愿将腰下剑，直为斩楼兰。”（李白《塞下曲》）。“青海长云暗雪山， 孤城遥望玉门关。黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还。”（王昌龄《从军行》）可见，楼兰在唐朝还是边陲重镇。然而，不知在什么年代，这个繁荣一时的城镇神秘地消失了。楼兰古国究竟在何方呢？成了人们猜了若干世纪的不解之谜。
1900年3月，著名瑞典探险家斯文赫定带领一支探险队到新疆探险，他们在沙漠中艰难行进。我国维吾尔族人爱克迪在返回原路寻找丢失的铁斧，遇到了沙漠狂风，意外地发现沙子下面一座古代的城堡。他把这发现告诉了斯文赫定。第二年斯文赫定抵达这神秘城堡，发掘不少文物，经研究后断定，这座古城就是消失多时古楼兰城。
楼兰城的再现，引得各国探险家争相前往探险觅宝。英籍匈牙利人斯坦因、美国人亨迁顿、日本人桔瑞超先后抵达这座“有高度文化的古城遗址”，掠走了一批重要文物。
楼兰城从沙丘下被人发现了，但一个更大的谜困惑着探险家们：繁华多时的楼兰城为什么销声匿迹，绿洲变成沙漠、戈壁，沙进城埋呢？
1878年，俄国探险家普尔热瓦尔斯基考察了罗布泊，发现中国地图上标出的罗布泊的位置是错误的，它不是在库鲁克塔格山南麓，而是在阿尔金山山麓。当年普尔热瓦尔斯基曾洗过澡的罗布泊湖水涟漪，野鸟成群，而今却成了一片荒漠、盐泽。也就是说，罗布泊是个移动性的湖泊，它实际的位置在地图位置以南2度纬度的地方。
普尔热瓦尔斯基部分解开了这个谜。1979年和1980年，新疆科学工作者对它进行了几次详细考察，终于揭开了这个被风沙湮没1600多年的“沙中庞贝”之谜，使人看到了它的本来面目。
楼兰古城的确切地理位置在东经89度55分22秒，北纬40度29分55秒。它占地面积为10万8千多平方米。城东、城西残留的城墙，高约4米，宽约8米。城墙用黄土夯筑；居民区院墙，是将芦苇扎成束或把柳条编织起来，抹上的粘土。全是木造房屋，胡杨木的柱子，房屋的门、窗仍清晰可辩；城中心有唯一的土建筑，墙厚1.1米，残高2米，坐北朝南，似为古楼兰统治者的住所；城东的土丘原是居民们拜佛的佛塔。
罗布泊怎会游移呢？科学家们认为，除了地壳活动的因素外，最大的原因是河床中堆积了大量的泥沙而造成的。塔里木河和孔雀河中的泥沙汇聚在罗布泊的河口，日久月长，泥沙越积越多，淤塞了河道，塔里木河和孔雀河便另觅新道，流向低洼处，形成新湖。而旧湖在炎热的气候中，逐渐蒸发，成为沙漠，水是楼兰城的万物生命之源。罗布泊湖水的北移，使楼兰城水源枯渴，树木枯死，市民皆弃城出走，留下死城一座，在肆虐的沙漠风暴中，楼兰终于被沙丘湮没了。
楼兰的消失跟人们破坏大自然的生态平衡也有关系。楼兰地处丝绸之路的要冲，汉、匈奴及其他游牧国家，经常在楼兰国土上挑起战争；为了本国的利益过度垦种，使水利设施、良好的植物受到严重破坏：“公元三世纪后，流入罗布泊的塔里木河下游河床被风沙淤塞，在今尉犁东南改道南流，”致使楼兰“城郭岿然，人烟断绝”、“国久空旷，城皆荒芜。” 1900年3月，瑞典探险家斯文·赫定沿塔里木河向东，到达孔雀河下游，想寻找行踪不定的罗布泊。3月27日，探险队到达了一个土岗。这时，糟糕的事情发生了，斯文·赫定发现他们带来的水泄漏了许多。在干旱的沙漠中，没有水就等于死亡。他们于是去寻找水源，令人难以置信的一幕发生了，一座古城出现在他们的眼前：有城墙，有街道，有房屋，甚至还有烽火台。
斯文·赫定在这里发掘了大量文物，包括钱币、丝织品、粮食、陶器、36张写有汉字的纸片、120片竹简和几支毛笔……
斯文·赫定回国后，把文物交给德国的希姆莱鉴定。经鉴定，这座古城是赫赫有名的古国楼兰，整个世界震惊了，随后，许多国家的探险队随之而来…… 经历史学家和文物学家长期不懈的努力，楼兰古国神秘的面纱被撩开了一角。
1979年，新疆考古研究所组织了楼兰考古队，开始对楼兰古城古道进行调查、考察。在通向楼兰道路的孔雀河下游，考古队发现了大批的古墓。其中几座墓葬外表奇特而壮观：围绕墓穴是一层套一层共七层由细而粗的圆木，圈外又有呈放射状四面展开的列木。整个外形像一个大太阳，不由得让人产生各种神秘的联想。它的含义究竟如何，还是一个未解之谜。
说法一：楼兰消失于战争。公元五世纪后，楼兰王国开始衰弱，北方强国入侵，楼兰城破，后被遗弃。
说法二：楼兰衰败于干旱、缺水，生态恶化，上游河水被截断后改道，人们不得不离开楼兰。楼兰曾颁布过迄今为止发现的世界上最早的环境保护法律。
说法三：楼兰的消失与罗布泊的南北游移有关。 斯文·赫定认为，罗布泊南北游移的周期是1500年左右。3000多年前有一支欧洲人种部落生活在楼兰地区，1500多年前楼兰再次进入繁荣时代，这都和罗布泊游移有直接关系。
说法四：楼兰消失与丝绸之路北道的开辟有关。经过哈密（伊吾）、吐鲁番的丝绸之路北道开通后，经过楼兰的丝绸之路沙漠古道被废弃，楼兰也随之失去了往日的光辉。
说法五：楼兰被瘟疫疾病毁灭。一场从外地传来的瘟疫，夺去了楼兰城内十之八九居民的生命，侥幸存活的人纷纷逃离楼兰，远避他乡。
说法六：楼兰被生物入侵打败。一种从两河流域传入的蝼蛄昆虫，在楼兰没有天敌，生活在土中，能以楼兰地区的白膏泥土为生，成群结队地进入居民屋中，人们无法消灭它们，只得弃城而去。
说法七：由于中亚游牧民族侵入, 导致本土文化被毁灭,当地的居民逃往他方,楼兰随后就走向了衰亡 著名的“ 楼兰美女”出土于1980年，当时，考古学家在罗布泊铁板河发现一具保存完好的女性古尸，女性的皮肤为红褐色，还稍有弹性，面部轮廓非常明显，眼睛大而深、鼻梁高而窄、下巴尖而翘。经过图像处理后，生活在数千年前的一位美女，栩栩如生地出现在人们面前。由于这具女性古尸是在神秘的楼兰古城附近被发现的。
在孔雀河下游的铁板河三角洲，曾发现了一片墓地，墓中出土有一具女性干尸，体肤指甲保存完好。她有一张瘦削的脸庞，尖尖的鼻子，深凹的眼眶、褐色的头发披肩。她身上裹一块羊皮，毛织的毯子，胸前毯边用削尖的树枝别住，下身裹一块羊皮，脚上穿一双翻皮毛制的鞋子，头上戴毡帽，帽上还插了两枝雁翎，被世人称为“ 楼兰美女”。经用她身上的羊皮残皮做碳14鉴定，表明是一具距今3800年的古尸。她是谁？为什么会在这荒无人烟的地方？就成为考古界的谜。“ 楼兰美女”是迄今为止新疆出土古尸年代最早的一具，距今约有4000年历史。眼大窝深、鼻梁高窄、下巴尖翘的“ 楼兰美女”具有鲜明的欧罗巴人种特征。然而，关于此尸所代表的人群具体属于何种种族类型以及他们生前是当地土著还是从他处迁徙而来等问题至今在考古界仍众说纷纭。
