挖掘到4米以下时，完整的大型宫殿基址、路面和取暖设施逐渐呈现出原貌。经考证而知，它们是明代周王府的宫殿基址。据史书记载，明周王府是在宋、金皇城的废墟上修建的。因此，明周王府的发现，对于寻找宋皇宫的踪迹埋下了伏笔。
洪武十一年（公元1378年），朱元璋封第五子朱橚为周王，建王都于开封。坐落在金宫基址上的明萧墙，至今仍大部分完好，淤埋在地表下3至5米深处。在距地表4米左右为明紫禁城北墙，墙底部宽达8米，正好坐落在北宋皇城北墙上。探方挖至10米时，已经基本可以看出宋皇城的面貌。
皇城又称宫城、大内，是北宋帝王生活议政的场所。皇城略呈东西短、南北长的长方形，周围五里，夯土内外均用砖包砌。恰好与《宋史·地理志》中“大内据阙城之西北，周回五里”的记载相吻合。
内城又称里城、阙城或旧城，为东京城的第二道城垣。全长11550米，折合宋里为20.63里，与《宋史》记载的“周回二十里一百五十步”大致相吻合。内城主要为商业和居民区，也是京都最繁华的地方。宋统治者在内城之中控制着东京的经济命脉。除戒备森严的各级衙署外，随处都有商铺、邸店、酒楼和食店，可谓“车马阗拥，不可驻足”。
北宋以前，黄河流经河南北部，由天津附近入海，距离开封数百公里。金代黄河向南改道，带着丰富的泥沙，致使河道淤塞，河床不断抬高，便形成了河床高于城的“地上悬河”。有的河段已经高出堤外平地10余米，站在河堤向下望去，犹如深谷沟壑。
考古发掘得知，开封城的地下，叠压着6座城池，而规模最大、最为壮观的是北宋东京城。唐代汴州城埋在地下10至12米深，北宋东京城埋在地下8至10米深，金代汴京城埋在地下6至8米深，清代开封城埋在地下约3米深。除了“城摞城”“墙摞墙”，还发现了许多“路摞路”“门摞门”“马道摞马道”的奇特现象，其叠压层次与规模，在我国5000年文明史上是绝无仅有的，在世界考古史和都城史上也是独一无二的。
州桥遗址运河发掘探方
◎洪水灌城 灾难遗址
北宋以后的近1000年间，黄河决口300多次，其中大水多次淹没开封城，一度把开封城淹没殆尽。
1642年，李自成率领的农民起义军因围困开封周王府未果后，扒开了黄河马家口大堤。当时正值大雨滂沱，咆哮的河水汹涌奔腾，决堤而出，直冲开封城，城内积水达10多米深。数月后洪水退去，高大的开封城墙几乎被黄沙淤平，州桥亦在水患中被淤埋于地下。大洪水致使城内36万人仅存活2万余人。在那横殃飞祸、城市沦陷的时刻，城中市民竟毫无察觉，活活被大水淹死。
2016年，因配合基建工程，开封市文物考古研究所对开封城东南一隅的御龙湾明代建筑遗址，进行抢救性发掘。发现洪水留下的黏泥，至今尚有2至3米厚，整个城内的遗存，被基本完整覆盖在淤积黏土层下，白骨累累，惨不忍睹。
因为房屋垮塌后被整体淤埋，所以房间里的家具摆设仍保持着原样。根据房屋倒塌情况和人骨遗骸分布位置看，恰好印证了1642年黄河决口、洪水灌城的文献记载。一场前所未有的灾难降临时，随着惊雷般的轰鸣，洪水席卷了大街小巷，不断升高上涨，没过屋顶，灌入门窗，根本分不清它是来自天上，还是地下。
御龙湾遗址发掘，还原了灾难降临时的场景。其中一处两进院落保存较完好，是明清时期北方典型的四合院。前后院均有北正房和东西厢房，前院与后院之间有环廊相通。两进院落里发掘出5具人骨遗骸，有的在床上，有的在房屋门前，有的在院子里。
遗址内还出土了很多散落的碎人骨。专家认为，碎人骨的出现，应与明末农民起义军围城和洪水毁城事件相关。据文献记载，明末李自成率农民起义军三次攻打开封，第三次围城长达四个月之久，城内物资供应全部中断，甚至出现人吃人的惨剧。
