Khu di tích Thần Sa nằm gọn trong địa phận xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, cách thành phố Thái Nguyên khoảng 40 km về phía bắc. Nơi đây những di chỉ khảo cổ đồ đá về con người sống cách chúng ta chừng 2 - 3 vạn năm được phát hiện ở hang Phiềng Tung (hang Miệng Hổ), Ngườm thuộc vùng Thần Sa chứng minh rằng tại đây đã tồn tại một nền văn hoá cổ gọi là văn hoá Thần Sa. Đây là nền văn hoá cổ nhất được biết đến cho tới nay ở Việt Nam và cả vùng lục địa Đông Nam Á.

Những dãy núi đá vôi dày đặc thuộc phần cuối của sơn hệ Bắc Sơn và những dải thung lũng hẹp dọc theo đôi bờ sông Thần Sa là nét đặc trưng của địa hình Thần Sa. Chính trong các hang động ở Thần Sa, vào những năm 70 - 80 của thế kỉ XX các nhà khảo cổ học Việt Nam đã phát hiện được một loạt các di chỉ khảo cổ có niên đại từ trung kì đá cũ đến sơ kì thời đại đồ đá mới (30.000 năm đến 10.000 năm cách ngày nay) như: Phiêng Tung, Ngườm, Nà Ngùn, Thắm Choong, Hạ Sơn1, Hạ Sơn 2…

Hàng chục ngàn hiện vật từ các hang Phiêng Tung, Mái đá Hạ Sơn I, Hạ Sơn II, hang Thắm Choong, Nà Ngùn và Mái Đá Ranh…ở Thần Sa, với những công cụ cuội được ghè đẽo như: Mảnh tước, rìu tay, công cụ chặt hình núm cuội, công cụ chặt rìa, công cụ chặt 2 lưỡi, công cụ hình sừng bò… Đặc biệt là việc tìm thấy 3 bộ xương người cổ được mai táng ở Mái Đá Ngườm, xóm Kim Sơn là những tư liệu quý giúp các nhà khoa học tìm hiểu sâu hơn về nền văn hoá Hoà Bình nổi tiếng.

Mái Đá Ngườm, một di chỉ quan trọng bậc nhất của khu di chỉ khảo cổ học Thần Sa nằm trên sườn dãy núi Ngườm thuộc bản Trung Sơn, cách Phiêng Tung chừng 1km về phía Nam. Đây là một mái đá khổng lồ cao chừng 30m, rộng 60m. Hố khai quật di chỉ Ngườm cho thấy có 4 địa tầng văn hóa khảo cổ. Những di vật đá đặc trưng của các nền văn hóa Bắc Sơn, Hòa Bình, Sơn Vi nằm ở tầng 1, tầng 2… ở tầng thứ 3 thuần các công cụ đặc trưng của Ngườm. Và ở tầng văn hóa thứ 4 là hàng vạn công cụ đá kiểu Phiêng Tung và Ngườm. Những công cụ mũi nhọn, công cụ nạo và kỹ thuật gia công lần thứ 2 giống như công cụ và kỹ thuật điển hình của văn hóa Mút-xchi-ê, nền văn hóa tiêu biểu cho thời đại trung kỳ đá cũ.

Đến với Thần Sa ta cảm thấy như đến với một phong cảnh hùng vĩ của những dãy núi đá với những cánh rừng nguyên sinh trên các tầng đá vôi cao ngút thả bóng xuống dòng sông Thần Sa xanh biếc. Ta có thể thả hồn trong tiếng gió hú trong mái đá và tiếng nước chảy để suy ngẫm về cuộc sống người xưa, chỉ có ở nơi đây ta mới có cảm giác con người quả là nhỏ bé so với cảnh núi non hùng vĩ. Đến với Thần Sa để tận mắt ngắm những bản người Tày với những mái nhà sàn xinh xắn nằm ẩn mình dưới tán cây sát chân núi đá vôi mà không đâu có được. Thần Sa xưa và nay vẫn luôn tiềm ẩn biết bao điều.