中國北方的早期智人（見尼安德特人）化石之一。1978年於陝西省大荔縣段傢公社解放大隊王傢村附近的甜水溝的巖壁上發現一個基本完整的頭骨，頭骨的右後上方缺損一塊，沒有下頜骨。化石埋藏在黃土下的小礫石層中，地質時代為中更新世末期。距今約15～20萬年。
這個頭骨屬於男性青年個體。頭頂相當低矮，前額很扁塌。眉脊粗壯，甚至超過北京猿人。眉脊後上方有一條橫溝，溝兩端的腦顱前部向內側縮狹。骨壁很厚，與北京猿人相近。這些都是與猿人相似的的原始性質。嘴鼻部不大向前突出，顴弓很細弱，顱骨最寬處不接近顱底而在顳骨鱗部後上部。顳骨鱗部不呈三角形，而呈圓鱗狀。這些是與智人相似的進步特征。腦量估計為1120毫升，比北京猿人的腦量平均數稍大。這些特征表明它介於猿人和智人之間。
這個頭骨的面部有一些性狀與現代蒙古人種比較接近，如顴骨比較朝向前方，使面部顯得扁平鼻梁扁塌，鼻根處凹陷不深等。額骨正中有一條矢狀隆起，頂骨和枕骨之間夾著一塊小的三角形骨，人類學上叫作印加骨。這塊小骨在南美洲印加人（也是蒙古人種的一支）出現率特別高，故名。此骨在北京猿人中也很多見，6塊頭骨中3個具有此骨。我國其他古人階段的化石如許傢窯和丁村的人類頂骨後上角有一個缺刻，也可能意味著該頭骨具有印加骨，看來大荔人與北京猿人及中國的其他早期智人化石可能有比較密切的關系。反之卻與歐洲及西亞的尼安德特人相距較遠。後者面部碩大而且嘴鼻部向前突出，鼻梁高聳，鼻根深陷。因此大荔人代表智人的一個新的亞種即智人大荔亞種。
大荔人出土地點還發現瞭幾百件打制的石器和哺乳動物化石。目前已發現的石器都是小型的，主要是刮削器，還不足以反映大荔人的主要文化性質。
動物化石有古菱齒象、犀、馬、腫骨鹿、斑鹿、野豬、野牛、河貍、鴕鳥和兩種魚，其中最有意義的是腫骨鹿，它是北京猿人洞中的代表性動物之一。它表明大荔人的時代與北京猿人接近。古菱齒象和馬牙齒的形態表明其時代在更新世中期和晚期之間。
植物孢子花粉發現不多，有蒿、菊、藜等草本植物。樹木以松柏為主，還有雲杉。沒有發現闊葉樹種。綜合動植物化石判斷，當時這裡的氣候是溫和的，可能有些幹燥。