แหล่งโบราณคดีค่ายประตูผา ตั้งอยู่บริเวณหน้าผาภูเขาหินปูนด้านทิศตะวันออกของศาลเจ้าพ่อประตูผา แหล่งโบราณคดีแห่งนี้ เป็นแหล่งโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ ประเภทแหล่งภาพเขียนสีและแหล่งฝังศพ ค้นพบเมื่อปี พ.ศ. 2531 โดยร้อยเอกชูเกียรติ มีโฉม นายทหารสังกัดกองพันรบพิเศษที่ 3 ค่ายประตูผา ได้ค้นพบขณะทำการฝึกใต่เชือกบริเวณหน้าผา ดำเนินการขุดค้นและคัดลอกภาพเมื่อวันที่ 7 กันยายน - 6 ธันวาคม 2541 โดยสำนักงานโบราณคดีและพิพิธภัณฑ์สถานแห่งชาติที่ 5 จังหวัดเชียงใหม่ การขุดค้นยังพบชิ้นส่วนภาชนะดินเผาในวัฒนธรรมหริภุญไชย และชิ้นส่วนเครื่องถ้วยสันกำแพง เป็นหลักฐานที่ยืนยังถึงความมีอยู่จริงของเจ้าพ่อประตูผา ตามความในพงศาวดารโยนกที่กล่าวว่าพื้นที่ในบริเวณนี้ได้ถูกใช้เป็นสมรภูมิในการรบของท้าวลิ้นก่านกับข้าศึกชาวลำพูนอันเป็นตำนานของเจ้าพ่อประตูผา สภาพพื้นที่โดยทั่วไป แบ่งออกเป็น 2 ส่วน ส่วนที่ 1 พื้นที่โดยรอบด้านทิศตะวันออกมีลักษณะเป็นที่ราบลอนคลื่นขนาดใหญ่อุดมไปด้วยแหล่งน้ำและเป็นต้นน้ำของแม่น้ำหวดและแม่น้ำเมาะ ด้านบนของเทือกเขาหินปูนพบที่ลุ่มมีน้ำท่วมขังในลักษณะแอ่งน้ำขนาดใหญ่ ส่วนที่ 2 พื้นที่ตั้งของแหล่งโบราณคดี มีลักษณะเป็นหน้าผาหินปูนทอดตัวในแนวเหนือ-ใต้ ลักษณะเป็นผิวหน้าผาค่อนข้างเรียบสูงชันประมาณ 81-90 องศา หน้าผาชะโงกไปทางทิศตะวันออกทำให้พื้นดินใต้หน้าผาอันเป็นตำแหน่งของภาพเขียนสีและแหล่งฝังศพซึ่งไม่ได้รับความชื้นจากน้ำฝน พื้นดินมีลักษณะเป็นดินละอองเนื้อละเอียดคล้ายทรายแป้ง เวลาเหมาะสมสำหรับการชมภาพเขียนสีค่ายประตูผา คือ เวลา 8:30 น. - 10:30 น. และเวลา 13:00 น. - 18:00 น. ภาพเขียนสีก่อนประวัติศาสตร์แห่งนี้นับว่าเป็นภาพเขียนสีที่ยาวที่สุดในเขตภาคเหนือ มีภาพเขียนสีมากกว่า 1,872 ภาพ และมีหลุมฝังศพ โครงกระดูกมนุษย์ มีการขุดพบภาชนะ ดินเผาในวัฒนธรรมรมหริภุญไชย และชิ้นส่วนเครื่องถ้วยสันกำแพง ซึ่งเป็นที่น่าสนใจเป็นจำนวนมาก ภาพเขียนสีที่พบสามารถจำแนกออกเป็น 7 กลุ่มด้วยกัน ตามลักษณะการวาดของหน้าผาโดยมีความยาวของภาพทั้งสิ้น 300 เมตร ภาพเขียนสีส่วนใหญ่เป็นภาพมือที่ทำด้วยเทคนิควิธีการที่แตกต่างกัน เช่น ภาพบุคคล ทั้งชายและหญิงที่แสดงกิริยาท่าทางที่แตกต่างกัน ภาพพืชและสัตว์ และภาพเชิงสัญลักษณ์ ตลอดจนภาพแสดงพิธีกรรมต่าง ๆ