多摩川台公園のもう一つの決定的な顔が、多摩川流域屈指の古代遺跡群としての側面です。園内の丘陵尾根沿いには、4世紀後半から7世紀前半にかけて築造された多摩川台古墳群が良好な状態で保存されています。
その筆頭が、国の史跡に指定されている亀甲山古墳（かめのこやまこふん）です。全長約107メートルを誇る南武蔵最大級の前方後円墳であり、4世紀後半（古墳時代前期）にこの地を治めた首長の墓と考えられています。多摩川を見下ろす尾根の先端に築かれたその威容は、水上交通と肥沃な平野を掌握していた権力者の存在を現代に伝えています。
園内には亀甲山古墳のほかにも、1号墳から8号墳までが連なる「多摩川台古墳群（フェンス越しに見学可能）」や、復元された「宝莱山古墳」などがあり、尾根道を歩くだけで古墳時代前期から後期への変遷をたどることができます。園内中央に位置する「古墳展示室」（入館無料）では、出土した埴輪や土器、副葬品のレプリカが展示されており、歴史散策としての知的好奇心を存分に満たす構成となっています。
