Les fouilles archéologiques de 2009 à Loteshwar ont mis au jour l'un des premiers sites mésolithiques de l'ouest de l'Inde, avec des niveaux contenant des preuves par datation au carbone 14 d'une activité humaine depuis 8000 ans avant J.-C. ainsi que des preuves d'utilisation continue d'outils microlithiques s'étalant sur plus de 5000 ans. Ces résultats semblent démontrer une présence humaine stable et à long terme dans la région, apportant de nouvaux renseignements sur les premiers modèles de peuplement en Asie du Sud[2],[3].
Le département d'archéologie et d'histoire ancienne de l'Université M.S. de Baroda effectue des fouilles sur le site de Loteshwar entre 1990 et 1991. Les fouilles archéologiques mettent au jour deux périodes culturelles différentes, la « période I » appartenant à la culture monolithique et la « période II » appartenant à une culture en rapport avec la culture Harappa[1].
La « période I » de Loteshwar, de culture monolithique, est attestée par un gisement de 60 cm d'épaisseur sur une dune ; elle livre un grand nombre d'outils microlithiques, des sortes de palettes plates en grès, des meules et des pierres à marteau[1]. Les divers outils sont fabriqués en chert, en jaspe, en agate et en quartz[1]. Deux sépultures de cette période sont également retrouvées[1].
La « période II » de Loteshwar est représentée par une couche de 80 cm de dépôts, mais les dépôts liés aux habitations sont d'environ 20 à 25 cm d'épaisseur[1]. Un grand nombre de fosses, mesurant de 0,5 m à 2 m de diamètre pour 0,5 m à 2 m de profondeur, sont toutes remplies de terre cendrée, de tessons de poterie, d'ossements d'animaux et d'autres matériaux de moindre importance. La signification de ce grand nombre de fosses n'est pas entièrement comprise[1].
Le lot des poteries retrouvées sur le site de Loteshwar est dominé par la céramique rouge granuleuse et la céramique rouge, qui se rapprochent en forme et en style à la poterie similaire trouvée à Nagwada et à la céramique rouge grossière et à la poterie polychrome trouvées à Surkotada[1]. La céramique rouge est généralement bien cuite et fabriquée à partir d'argile fine.
Les artéfacts découverts sont principalement des bols et des pots décorés en nuances de noir et de rouge sur fond crème ou blanc, de la faïence rouge grossière et de la faïence grise avec des motifs incisés, des débris de terre cuite de type pincé, des morceaux de type mushtika, des micro-perles de stéatite, des perles d'agate, des perles de cornaline, des perles d'amazonite, etc.[1]. Les objets en terre cuite trouvés sur le site comprennent une figurine, des bracelets, des morceaux d'argile avec des impressions de roseau, etc.[3]
Les céramiques trouvées à Loteshwar, distinctes de la poterie Amri-Nal[4], sont associées à la tradition Anarta. Elles sont de nature différente de celles de la période Harappa ancienne et suggèrent une activité artisanale de fabrication de poterie plus ancienne dans cette région[5]. La technique en crête pour la production des lames est absente à Loteshwar. Loteshwar présente deux séquences culturelles distinctes, l'une mésolithique et l'autre chalcolithique. Le site présente un dépôt chalcolithique très peu épais témoignant d'environ 2000 ans d'occupation qui pourrait n'être que saisonnière. Il comporte plusieurs fosses de diamètre variable, mais sans autre structure. Après la longue période d'occupation chalcolithique, des moutons et des chèvres sont introduits pour l'élevage[6].
Les autres observations effectuées à Loteshwar sont une grande quantité de restes funéraires sous forme de restes squelettiques d'animaux terrestres comme des moutons, des chèvres et des bovins[7] ainsi que des poissons et des tortues[1].