Şehrin ortasında yer alan 22 m. yüksekliğindeki höyük oldukça geniş bir alana yayılmıştır. M.Ö. III. binden M.S. XIII. yüzyıla kadar kesintisiz olarak iskan edilen Harran Höyüğü, içerisinde çeşitli devirlere ait mimari kalıntıları ve bölgenin tarihini gün ışığına çıkartacak belgeleri barındırmaktadır.

Höyükte ilk araştırmalara 1951 yılında D.S.Rice tarafından başlanılmış ve bu araştırmalar aralıklarla 1956 yılına kadar devam etmiştir. O tarihten bu yana arkeologların gözünden ırak olan Harran höyüğünde 1983 yılında Dr. Nurettin Yardımcı başkanlığında araştırma ve kazılara yeniden başlanılmış ve M.Ö. III. binden XIII. yüzyıla kadar devreleri içerisine alan çeşitli buluntulara rastlanılmıştır. Üst tabakada geniş bir alana yayılmış olarak ortaya çıkartılan XIII. yüzyıl İslâmi devir şehir kalıntısı; su kuyularının bulunduğu avluları olan kare ve dikdörtgen planlı bitişik nizamlı evler, bu evlerin oluşturduğu dar sokaklar ve ortasında büyük bir kuyunun yer aldığı meydanlar, o dönemin İslam şehirleri ve konut mimarisi hakkında önemli ipuçları vermektedir.

Kazılardan elde edilen çok sayıdaki İslâmi devir sikke, sırlı ve sırsız seramik kaplar, taş aletler, çeşitli süs eşyaları, madeni eserler, idol ve hayvan figürinleri Şanlıurfa Müzesi'nde sergilenmektedir.