当时河南局势动荡，土匪活动猖獗，李济等将发掘所得一部分藏于当地两所中学里，一部分送到北平史语所内进行研究整理。那时候，一般人根本不知道科学考古的重要意义，把史语所的考古发掘和投机商人、盗墓者的“挖宝”行为同等看待。一般学人对科学考古工作的程序也不甚了了，以为李济他们将挖掘的东西带回北平是想攫为己有。河南省图书馆和当时被人称为“新城隍庙”的河南省民族博物院的某些人，打着保护地方文物的旗号，散发传单，攻击傅斯年“既无学识，又无计划”，鼓动地方政府，阻挠史语所的考古发掘。是年秋，李济、董作宾领导的发掘活动受阻。10月下旬，二人由安阳返回北平，向傅斯年报告了上述情况。
傅斯年了解详情后，急速赶往南京，向中央研究院及有关当局作了汇报解释，而后直奔河南，于11月24日抵达开封。他利用官方交涉、私人晤谈、公开演讲等方式，宣传科学考古知识，说明史语所的考古发掘，旨在促进中国考古学、历史学的发展，而发掘出的古器物运回北平，是为研究之需要，因为所掘古物等必经研究后方可陈列，一俟研究完毕，即于首都和本地展览，以供参观和学术研究之用。同时他诚恳表示，历史语言研究所愿借此发掘之机，为河南省培植考古人才，帮助河南高等学校建立研究机构。考古学家石璋如回忆当时傅斯年作学术报告的情况说：
白天向各方接洽，夜里在大礼堂作学术演讲，上自天文，下至地质、科学、哲学、文学、史学，无所不涉……尤其于考古学、古生物学，更为精详的发挥，一讲两三个钟头毫无倦容，并且让大家提出问题，当场给以解答。虽然大雪盈尺，而来听讲的人则大礼堂几乎不能容纳。
傅斯年在河南省活动月余，殷墟考古发掘才得以继续进行。他曾很有风趣地说：“为了这件事，我把鼻子都碰瘪了！”后来李济评论这件事情说：“这件事若不是傅先生办，别人也办不下来，而安阳的田野考古也就做不下去。”
1931年3月，李济率考古工作队再赴安阳，对殷墟进行第4次发掘，发掘范围从小屯向东扩展到后岗，向西扩展到四盘磨。4月底，傅斯年到发掘现场进行视察，3日后返回北平。1932年11月，傅斯年在李济的陪同下第三次来到安阳，察看了刚刚发掘出的商代房屋遗址。这个遗址位于小屯村附近，夯土台长60余米，周围有柱础。明晰地展现出殷人的居住遗迹。而后他又前往河南浚县，视察史语所考古组发掘的卫国大墓。1935年春，史语所考古组对殷墟进行第11次发掘，参加这次发掘的工作人员、民工等共300余人，是规模最大的一次发掘。5月中旬，傅斯年再次来到发掘现场视察，同时前往的还有法国汉学家伯希和等人。这时，在西北岗发掘地，西区的四个大墓已快挖到底部，东区的400多座小的墓葬也正在挖掘，虽然这些墓葬均曾被盗掘过，但残留的古器物仍然十分可观。比如高90厘米的大牛鼎，稍低一点的大鹿鼎、大圆鼎，各种车马器、兵器、礼器、饮食器、装饰品，还有大量的车坑、马坑、象坑、鸟坑、人头坑、无头葬坑等。面对这样宏大的发掘现场和各种精美的出土器物，伯希和不断地发出惊叹和赞美。两天以后，傅斯年离开安阳返回史语所。
自1928年至1937年“七七事变”以前的10年间，在傅斯年的领导下，历史语言研究所考古组对安阳殷墟共进行了大小15次发掘。其中对小屯殷代帝王都城的发掘12次，侯家庄西北岗殷代帝王陵墓发掘3次，另外还发掘了殷都近郊、洹水西岸的殷代遗址12处。除出土了大量甲骨片和铜器、陶器、石器、骨器和蚌器外，还发现了宫殿、窖穴和陵墓遗址，收获至为丰富。他们的发掘虽因抗日战争的爆发而中止，仅仅这15次发掘所得，便已震惊海内外，在上世纪世界田野考古史上堪称为最重要的成果之一。
经由傅斯年的组织筹划，史语所考古组还与山东省有关部门联合组成山东古迹研究会，先后在章丘县龙山镇城子崖发掘2次，在滕县安上村、曹王墓、王坟峪，日照县王屋村、大孤堆发掘各一次。其中以龙山镇城子崖的发掘最为引人注目。城子崖考古遗址的发现，与傅斯年对于中国上古史的研究有直接的关系。傅斯年认为，中国古代文化是多元的，它并非起源于一处而向周边扩展，而是起源于多处并相互影响。直到周秦时期，北方沿海地区的文化与中原文化尚有明显的差异。他一方面用文献资料说明自己的观点，另一方面则想通过田野考古，为这种观点找到直接的、可靠的史料证据。他说：
我们认为中国考古学如大成就，决不能仅凭一个路线的工作，也决不能但以外来的物品为建设此土考古年代之基础，因为中国的史前史原文化本不是一面的，而是多面相互混合反映以成立在这个文化的富土上的。凭借现有的文籍及器物知识，我们不能自禁的假定海边及其邻近地域有一种固有文化，这文化正是组成周秦时代中国文化之一大分子。于是想，沿渤海黄海省分当在考古学上有重要的地位，于是有平陵临淄的调查（近年又有沿山东海岸的调查），于是有城子崖的发掘。
这个发掘之动机，第一是想在彩陶区域以外作一试验，第二是想看看中国古代文化之海滨性，第三是探比殷墟——有绝对年代知识的遗迹——更早的东方遗址。
龙山镇城子崖是中国国家学术机构按照预定目的，由中国的考古学家们独自调查发现的、独自组织发掘的第一处史前文化遗址。虽然傅斯年没有亲自参加这两次发掘，但是他的决策、规划之功不可泯灭。他对中国史前时期田野考古的贡献是不应该被淡忘的。
历史语言研究所考古组还曾与河南省有关部门合作，组成河南省古迹研究会，发掘过浚县刘庄、大赉店，辉县琉璃阁、毡匠片，巩县塌坡、马峪沟等多处文化遗址，采掘到有关河南彩陶文化、拍纹陶器和春秋卫国墓葬等大量文物资料。此外，他们还在云南、四川、甘肃、陕西、山西、察哈尔、绥远、西康、安徽等地做了许多考古工作。所有这些工作，不仅为中国的田野考古学奠定了基础，而且为中国上古史的研究提供了最为可靠的材料。
傅斯年对中国现代科学考古事业的发展作出了巨大的贡献。主要表现在以下两个方面：
首先，他结合中国的实际，阐释了科学的考古学理论，对于中国科学考古事业的建立和发展起到重要的推进作用。其一，傅斯年极力提倡从事科学的田野考古，以此取代中国传统的金石学。他指出，金石学家们的古器物是从别人手里征集来的，这些器物一旦脱离了原来埋藏它们的地层，其科学性和可靠性便随之减低。而且金石学家所注意的只是刻辞铭文，限制了考古学研究的范围。现代考古学不是收购古物，而是到古遗址去实地采集发掘；不是只研究有文字的器物，而是把古人活动的所有遗存均囊括于研究的范围之中。这种思想观念的宣传普及，促使中国现代考古学度过了童年阶段，逐渐地成熟了起来。其二，关于考古学与历史学的关系，傅斯年认为，考古学是历史学的一个分支学科，二者密切相关，不可分离。但是考古学从内容到方法上都有自己的特点，因而它又是一门相对独立的学科，不可与一般意义上的历史学混为一谈。历史学的进步有赖于新史料的发现，科学考古发掘出的彝器、明器、甲骨及人们生活的一切遗存，都是宝贵的新史料，因而田野考古是发现新史料的重要途径。他指出，科学考古服务于历史研究。历史学的进步离不开现代考古学，而科学的考古的发展亦依赖于史学的进步。这种思想对现代考古学的健康发展起了有益的作用。其三，傅斯年一再强调田野考古要借用地质学方面的知识，分清地层，厘清古器物的分布年代。据罗家伦说，傅斯年在德国留学时，曾阅读三大本一部的地质学书，由此推测当时他便有将地质学知识用于考古学的想法。1929年殷墟发掘之初，他作了《考古学的新方法》的学术讲演，对殷墟的地层结构进行了分析，指出其最深者为殷，其余三层为隋、唐、明。两年后参加殷墟发掘的梁思永进一步提出按土质、土色划分地层以区别史前各种考古文化的方法，这对于中国田野考古事业的发展曾起到过重要的推动作用。
其次，他倡导、组织和领导了中国现代大规模的考古发掘，揭开了中国田野考古的辉煌画卷。其一，傅斯年在先秦史方面造诣颇深，对于现代考古学的基本理论也十分精通，所以他能够为史语所考古组选定一些具有重要发掘价值的田野考古基地，使考古组在短时期内取得震惊中外的成绩。殷墟、城子崖等重大考古遗址的发掘，首功当推傅斯年。其二，傅斯年重视人才，爱惜人才，知人而善用。他聘请选拔考古方面的人才，给他们提供良好的工作条件，使之充分发挥个人的聪明才智。驰誉中外的考古学家李济曾说，他是因为受傅斯年之聘主持殷墟考古发掘而得以施展抱负的，如果没有傅斯年的帮助，他自己在考古学方面的成绩肯定要小得多。梁思永、郭宝钧、石璋如等都是因为被傅斯年选拔参加殷墟考古发掘而得到锻炼，后来才成为著名的考古学家的。董作宾、胡厚宣等则致力于殷墟甲骨文字的研究，成绩卓著。历史语言研究所选拔培养的年轻的考古工作人员、古文字研究人员，以后大都成为该学科的领袖人物。从这个意义上讲，傅斯年对中国现代考古学的贡献，是远远超过考古发掘本身的。其三，傅斯年以超众的社交、组织能力，多方奔走，精心筹划，为史语所考古工作的顺利进行提供了基本的保证。上个世纪二三十年代，政局动荡，国库空虚，学术不受重视，研究经费短缺。殷墟最初的几次发损规模甚小，原因就在于费用不足。后来傅斯年多方奔走，四出募集，考古经费日渐增加。到1934年，仅殷墟每年便可得到数万元的发掘经费，使得田野考古工作有了可靠的物质保障。另外，当考古组与地方当局发生冲突、纠纷时，傅斯年不避艰辛，为之排解，以其非凡的社交能力，迅速平息了风波。这些不为学界重视的组织协调工作，实乃进行科学研究的必不可少的环节。其四，傅斯年十分重视考古成果的刊布，史语所出版过多种发掘报告、考古工作报告，从这些出版物的命名、文章的撰写方法到出版发行，傅斯年都亲自过问。这些发掘成果很快就被学术界采纳应用，对于推动中国考古学和古史学的发展起到重要的作用。
(三)语言学、人类学方面的社会调查
在历史语言研究所中，语言学和历史学的地位是平等的。傅斯年之所以将二者置于同一个研究所里，有两个方面的原因。其一，他认为历史学和语言学都是在中国有着悠久历史、良好研究传统而当今又比较落后的学科，均可以用科学的治学方法加以改造、扶植和培养。其二，他认为语言学和历史学关系至为密切。早在学生时代，他就强调说，语言文字之学是读一切书——当然也包括历史书——的门径。后来他在欧洲用力研读比较语言学，也有借此以治历史学的想法。他生平最自负的著作《性命古训辨证》，便使用了由语言学入手，进而讨论思想史诸问题的方法。虽然语言组的工作不像殷墟考古发掘那样举世瞩目，但也取得了一些开创性的成就。傅斯年毅然摆脱中国传统的语言文字学研究方法的束缚，抛弃章太炎的权威，聘请具有现代科学知识的语言、语音学专家，用科学的工具、实验的方法，研究中国的语言学。
在史语所迁台以前的20年里，语言组的学者们在全国范围内进行了广泛的语言和方言的调查。其中比较重要的，在汉语方面，有湖北、湖南、江西、四川、云南、福建、广东等省的全省性汉语方言调查。在少数民族和其他语言方面，有广西、贵州、云南、四川等地的僮侗语、苗瑶语、藏缅语的调查。主持这些调查的赵元任、李方桂，参加调查的丁声树、董同和、吴宗济、张琨、杨时逢等，都是很有成就的语言学家。他们所调查的湖北、湖南、四川、云南等地的汉语方言，和龙州土语、武鸣土语、莫话、水语、么些话、西藏口语等非汉语的材料，都已有专书出版。语言组还在南京的北极阁建立了语言实验室，用科学实验的方法对各地语言进行分析。中国语言学的崛起，也曾使外国的语言学家咋舌，这成绩自然应归功于研究所的语言学家，但傅斯年的领导、规划之功不可抹杀。
史语所的人类学组虽然成立较晚，但取得的成绩也很突出。史语所人类学组的前身——中央研究院社会科学研究所民族学组曾先后在我国东北、西南边疆地区对各少数民族的原始文化进行过调查和研究。史语所人类学组建立后，因东北沦陷，于是将调查的重点转向了西南地区，于1934年举行了云南民族调查，1935至l936年，利用参加中英会勘中、缅南段边界的机会，又对该地区各少数民族进行了调查。抗日战争期间，史语所迁播于大西南，其人类学组之调查亦遍于西南地区，先后进行过贵州、四川、西康的少数民族调查，昆明北门外之人骨发掘。为了及时公布调查结果，该组在体质人类学方面出版了人类学集刊二卷，山东人类体质研究、亚洲人种初步分类、华北平原中国人之体质测量等研究报告。在文化人类学方面，则有广西凌云徭人、松花江下游的赫哲族、湘西苗族的调查报告，台湾番族原始文化、浙江景宁敕木山畲民调查记等多种著作出版。同时对安阳出土的殷周时期人体骨骼进行了研究。所有这些调查和研究，在中国民族学和人类学史上，无不具有开创性的意义。
傅斯年创办的历史语言研究所及其研究工作在中国近代学术史上具有重要的地位。
第一，积累了丰富的学术资料。遵照傅斯年提出的“扩张研究的材料”的宗旨，史语所的学者们努力搜求整理新材料，地下埋藏的甲骨、金石、陶瓷、竹木的文字刻辞及实物，地上遗存的古公廨、古庙宇、其他古建筑、雕塑绘画，少数民族语言、文字、民物、制度、风俗、观念、信仰，各地的方言、方音，群经旧籍、档案、方志、笔记、小说、戏曲、诗文、宗教典籍等等，统统被当作研究资料予以搜集整理，为历史学、语言学和其他社会科学积累了丰富的研究资料。
第二，开拓了广泛的学术领域。史语所的学者们致力于使用新工具、新方法研究新材料，破除了千百年来由文献到文献的传统学术研究方式，开辟了历史学、史料学、文献学、考古学、甲骨学、简牍学、古器物学、古人类学、文化人类学、民族学、语言学、语音学等新的学科和研究领域，促进了中国学术事业的繁荣和发展。
第三，培养了优秀的学术人才。傅斯年聘请陈寅恪、李济、赵元任、李方桂、董作宾、徐仲舒等著名学者领导、参加各组的研究，为他们创造良好的工作条件，同时注意培养年轻学者，夏鼐、张政烺、胡厚宣、梁思永、郭宝钧、石璋如、陈乐素、陈述、劳干、严耕望、全汉升、凌纯声、丁声树、陈槃、傅乐焕、杨志玖、何兹全、马学良等，年轻时都曾在史语所工作过。他们成为蜚声中外的学问家，与史语所的培养不无关系。从这个意义上讲，傅斯年领导的历史语言研究所对中华民族学术事业的发展作出了巨大的贡献。