Binnen de conditionerende fase van het project Betuweroute is archeologie een belangrijk onderwerp. Het archeologisch onderzoek bij de Betuweroute is verricht volgens het Europese Verdrag van Malta uit 1992. Dit verdrag verplicht opdrachtgevers voorafgaand aan werkzaamheden archeologisch onderzoek te doen en de waardevolle archeologie mee te nemen in de afweging van de ruimtelijke plannen. In 1994 sluit de projectorganisatie Betuweroute een samenwerkingsovereenkomst met de Rijksdienst voor archeologie, cultuurlandschap en monumenten (RACM), de voormalige Rijksdienst voor het Oudheidkundig Bodemonderzoek (ROB). Daarin leggen de twee partijen vast dat ze tijdens de voorbereidingen voor de aanleg van de Betuweroute zorgvuldig omgaan met de archeologische informatie die opgeslagen ligt in de bodem onder de goederenspoorlijn. Nooit eerder hebben bouwers aan de toekomst en onderzoekers van het verleden zo nauw samengewerkt. Dat maakt de aanpak van de projectorganisatie Betuweroute onder andere uniek.

Zakelijk archeologisch onderzoek
Vernieuwend is ook de bedrijfsmatige en marktgerichte wijze waarop het archeologisch onderzoek wordt verricht. De projectorganisatie werkt met contracten op basis van bestekken, en andere  prestatieafspraken. Voorheen was kende de archeologie een op input en personen gerichte aanpak. Daaraan wordt nu een output gerichte aanpak toegevoegd op basis van duidelijk omschreven proces. Op deze wijze is gegarandeerd dat de voortgang van de aanleg van de spoorlijn niet wordt belemmerd, maar ook dat de archeologische werkzaamheden efficiënt, effectief en in zijn geheel gereedkomen. De zakelijke inrichting van het archeologisch onderzoek bij de Betuweroute betekent een revolutie binnen de archeologiewereld. De aanpak krijgt in binnen- en buitenland veel aandacht en is verworden tot een standaard voor de uitvoering van archeologieprojecten. De projectorganisatie Betuweroute en de ROB proberen zo veel mogelijk van de archeologische vondsten onaangeroerd in de bodem laten liggen. De bodem is immers de beste bewaarplaats, veiliger dan een depot of museum. Bovendien kunnen op deze manier latere generaties onderzoekers, met wellicht meer geavanceerde onderzoekstechnieken, informatie halen uit de bodemomgeving van de archeologische vondst. Ook toekomstige generaties hebben het recht om hun geschiedenis uit de bodem te kunnen lezen. Waar intact laten van de archeologische vindplaats niet mogelijk is - bijvoorbeeld omdat de spoorlijn verdiept in de bodem moet worden aangelegd - hebben de archeologen de vondsten wel opgegraven. In totaal zijn 33 vindplaatsen aangetroffen en zijn 19 opgravingen uitgevoerd.

Schat aan informatie
Het is niet verwonderlijk dat het Betuweroute-traject zo veel vondsten oplevert. De Betuweroute loopt door het stroomgebied van de grote rivieren en bood de mogelijkheid om als ware het het een grote ritssluiting van Oost naar West. Het is de eerste keer dat Nederland in zijn geheel doorsneden kon worden voor onderzoek . Het rivierengebied  is altijd al een gebied geweest waar mensen zich graag vestigen. Op de hoge en droge plaatsen is vruchtbare grond te vinden en het water biedt vervoersmogelijkheden. Er zijn sporen aangetroffen vanaf de midden-steentijd. Dat is ongeveer 8500 jaar geleden. De beroemdste vondst is het skelet van Trijntje. Deze vrouw heeft 7000 jaar geleden geleefd. Trijntje is het oudste intacte menselijke skelet ooit in Nederland gevonden. 

De opgravingen is in een aantal historische periodes en in een aantal gemeentes onder te verdelen. In de gemeente Hardinxveld-Giessendam zijn sporen van bewoning uit de steentijd (7000-5000 v.Chr.)_ blootgelegd. Dat was de tijd dat men als jager, visser en verzamelaar door het leven ging. In de gemeente Geldermalsen zijn voornamelijk sporen gevonden van nederzettingen uit de bronstijd: de periode tussen 2000 en 700 voor Christus. De bewoners leidden toen een boerenbestaan. Sporen uit de middeleeuwen (500-1500 n Chr.)zijn gevonden in de gemeente Buren. Men vindt resten van boerderijen, waterputten en graanopslagplaatsen. Maar ook de fundering van een ridderhofstede, waar rond 1300 een voorname familie moet hebben gewoond. In de gemeente Kesteren worden sporen gevonden uit de Romeinse Tijd (0-500 na Chr.). De Bataafse bewoners van de opgegraven nederzetting waren boeren die een intensief handelscontact lijken te hebben gehad met de Romeinen uit de nabij gelegen legerplaats. Kortom er is een nieuwe schat aan informatie gevonden.