原始宗教特别是祭祀上天、庆贺丰收，是石家河文化大厦的一个重要组成部分。石家河聚落的宗教活动，其主要场所在邓家湾，三房湾、肖家屋脊是两个次要的场所。石家河居民主要在邓家湾组织庆贺丰收的祭祀活动。祭祀的场地是经过仔细平整的。场地上有大量的陶缸，陶缸相互套接成线条式摆放。陶缸上刻画有镰刀、杯子和类似号角的图形，代表获得了大丰收的收割场面。场地上挖有多处祭祀坑，坑中埋着一种巨形陶祖。场地上还有无数陶偶和陶塑动物等。陶偶有各种姿态，大多为跪坐抱鱼式：即双腿跪坐，左手托鱼尾，右手按鱼头，姿态虔诚恭敬。有的陶偶作舞蹈状，表示庆贺。大量的陶塑动物则代表祭祀时用的牺牲品。

石家河文化遗址出土文物在祭祀时，把玉人头像当作崇拜的神灵形象。在用玉器制作的各种动物形象中，背面都有小孔，专职的巫师将这些玉器缀缝或者镶嵌在法衣上，舞起法具，通过这些动物神灵，沟通天地人神的关系。

有必要说明的是，石家河文化的宗教活动具有独占性和垄断性，这是在文明起源过程中才会发生的现象。按照童恩正和严文明的观点，原始宗教在文明和国家起源过程中，具有非常重要的作用。氏族的上层集团在从事宗教活动过程中，得以逐渐地掌握了控制人力资源的方法和途径，并使之制度化和经常化。由此可以分析，石家河聚落的首领们在实行统治时，把宗教当作了一种组织和影响部落居民的手段。正是依靠这种手段，石家河古城的构筑才得以完成，内部的分工才得以落实，庞大的部落才得以维持正常的秩序，并得以控制较远的部落，得到发展兴旺。