С 1977 по 1983 годы Кокмардан неоднократно обследовала Южно-Казахстанская комплексная археологическая экспедиция под руководством К. Акишева[2]. В частности, в 1978—1979 годах на площади 5000 м² был вскрыт культурный слой VI—VII веков[23]. Несколько раз отдельно обследовались некрополи близ городища[19].
В жилищах обнаружены зернотёрки и жернова[2], а также глиняные сковородки для выпечки хлеба в очагах[7]. Часто встречаются зёрна проса, риса, пшеницы, ячменя, гороха[15]. В культурном слое также распространены косточки абрикосов, винограда, арбузные и дынные семечки[24]. Сохранилось большое количество и костных остатков — как домашних животных (лошади, овцы, козы, крупный рогатый скот), так и диких (косуля, горный козёл, архар, сайгак)[14].
При раскопках найдены как различные железные изделия, так и куски железной крицы. Это свидетельствует о наличии железоплавильных мастерских в городе[25].
Основным материалом из раскопов является керамика. Сохранилось множество различных предметов кухонной и столовой посуды. Обнаружены и крупные сосуды для хранения воды и продуктов (хумы, водоносные кувшины, горшки[12]). Другую группу керамических находок составляют светильники, детские игрушки, предметы ремесленного обихода, а также подставки в виде головы быка с массивными рогами[26]. Керамика во многих случаях покрывалась ангобом. В наиболее поздних слоях попадаются изделия с лощением и резным растительным орнаментом[27].
В числе других находок — предметы из кости и рога, костяные амулеты, украшения из различных материалов, бусы из полудрагоценных камней, цветного стекла и ракушек каури[28]. Интересными находками считаются костяные булавки с фигурными головками, предназначенные для закрепления причёсок[29].
Особый научный интерес представляют золотой пояс и золотые застёжки, украшенные красными камнями и узорами. Найденные предметы хранятся в музее Института археологии имени А. Х. Маргулана[2].
На крупнейшем городском некрополе найдены предметы посуды (в том числе украшенные схематичными изображениями животных), оружие, разнообразные украшения, бусины из различных материалов (сердолик, агат, гагат, горный хрусталь, стекло). В женских могилах обнаружены бронзовые зеркала и сурьматаши — предметы для чернения бровей. В числе наиболее интересных находок — бронзовые подвески в форме козлов и птиц, детали поясов и различные золотые изделия. Однако многие захоронения были разграблены ещё в Средние века[30].
Эта история началась, когда Глен Джеймс, бездомный из Бостона, нашел на улице рюкзак с крупной суммой наличными. Крупно повезло, но мужчина не растерялся и передал находку полиции, чтобы деньги вернули хозяину. Владелец рюкзака был так поражен произошедшим, что организовал кампанию по сбору денег для этого человека. На данный момент они собрали вдвое больше найденной суммы. Глен Джеймс, потерявший дом и работу восемь лет назад, сказал, что не взял бы и цента из найденного, даже если бы был в отчаянии.