新市町の東部、神谷川と芦田川の合流地点の北側の神谷川左岸の大佐山への登りかけにある大佐山保養センターの駐車場が神谷川弥生遺跡になります。
全国に弥生時代後期（1～3世紀）の土器を多量に出土することで知られ、「神谷川式土器」として広島県東部の弥生後期土器の標式とされています。

1968年の大佐山保養センター建設時の発掘では、史跡指定地の上手の丘陵一帯から、竪穴式住居跡7のほか、貯蔵用竪穴などが検出され、一帯に集落が構成されていたことが明らかとなりました。

史跡指定地はこれら集落の下手にあたり、谷を埋めた極めて厚い遺物包含層となって、下方では縄文時代晩期後半（約2,500年前）の遺物を含んでいます。
出土遺物としては、少量の鉄片、砥石のほかは弥生土器で、壺、甕（かめ）、鉢、高坏（たかつき）が中心となっていますが、やや大形の器台もあります。

付近は大佐山運動公園があり、さらに山を登るとゴルフ場の新市クラシックカントリークラブや大佐山憩いの森として整備されている自然公園があり、桜の名所となっています。