K archeologickým památkám řadíme především hradiště, neopevněná sídliště, mohylová i plochá pohřebiště, zříceniny hradů a zaniklé středověké vesnice. Výskyt významných archeologických památek v lokalitách starobylých výmladkových lesů podstatně zvyšuje jejich kulturně-historický význam. Význam lesů pro uchování archeologických památek dokumentuje to, že z více než 30 000 známých archeologických lokalit v ČR se zhruba třetina nachází v lesích (Sokol 2006). Při zjišťování výskytu archeologických památek v lokalitách starobylých pařezin lze využít Informační systém o archeologických datech, spravovaný Národním památkovým ústavem, především veřejně přístupný Státní archeologický seznam ČR, obsahující lokalizaci a základní údaje o archeologických památkách v katastrálním území obcí. Podrobnější údaje o archeologických lokalitách lze nalézt také v řadě souhrnných publikací (např. Sklenář 1994; Čižmář 2004; Čižmářová 2004).
Příkladem archeologické památky v lokalitě starobylého výmladkového lesa je dosti rozlehlé hradiště (1,4 ha) na vrchu Hradisko (kóta 333,3 m), situovaném na jihozápadním okraji Kohoutovických lesů (ORP Brno). Byla zde nalezena keramika a měděné předměty z období kultury jevišovické (pozdní doba kamenná, 2600-2400 př. n. l.). Archeologické doklady kultury horákovské prokazují osídlení i v době halštatské (750-400 př. n. l.) (Čižmář 2004). Na vrcholu izolovaného kopce je dodnes zřetelný zbytek opevnění. Na lokalitě v současné době převládá nepravá dubová kmenovina, výmladkové polykormony se zachovaly pouze na skalnatém jižním svahu.
Další hradiště se nachází např. v severozápadním cípu CHKO Litovelské Pomoraví v přírodní rezervaci Doubrava, která je ukázkou zachovalé dubohabrové pařeziny. Slovanské hradiště stávalo v 10.–12. století v jižní části dnešní rezervace, dodnes se z něj zachovala část bývalého opevnění.
Velmi významnou archeologickou lokalitou je Krumlovský les (ORP Moravský Krumlov), kde se nacházel patrně největší těžební, výrobní a posléze i ceremoniální areál našeho pravěku. Rohovce se zde těžily od počátku mezolitu do konce starší doby železné, z rozsáhlé krajiny těžební se posléze stala krajina sakrální. Území o rozloze několika desítek hektarů bylo podpovrchovou těžbou rohovců zcela přeměněno, změnil se reliéf, svahy pod těžebními revíry se pokryly odvaly z šachet (Oliva, 2010). V současné době v oblasti Moravskokrumlovského lesa převládají dubové nepravé kmenoviny, ale bylo zde nalezeno také několik významných lokalit starobylých pařezin.
V rámci Ždánického lesa je možné nalézt pozůstatky zaniklých středověkých vesnic či mohylová pohřebiště s dochovanými mohylovými náspy, například Líchy či Šotnery.
Mohylové pohřebiště na lokalitě Šotnery ve Ždánickém lese, v popředí jedna z mohyl prokopaná v rámci archeologického výzkumu
S lokalitami výmladkových lesů jsou spjaty i zříceniny středověkých hrádků Loučky (Střemchova) a Košíkova nad údolním zářezem řeky Loučky (ORP Tišnov). Výmladkové dubohabrové porosty najdeme i na svazích údolního zářezu Nedvědičky v blízkosti hradu Pernštejna (ORP Tišnov, ORP Bystřice n. P.).
S pařezovými hlavami a polykormony úctyhodných rozměrů se můžeme setkat na rozvalinách starých zřícenin a v okolí hradních vrcholků v oblastech mimo souvislé rozšíření starobylých výmladkových lesů. Ojedinělé pařezové hlavy tak lze například najít na zřícenině hradu Drahotuš na jižním okraji Oderských vrchů, nebo na zřícenině hrádku Ronov nedaleko Adamova. Pozoruhodnou lokalitou je vrchol Durana (přibližně 625 m n. m.) asi 7 km jihovýchodně od Jevíčka. V minulosti zde stával malý hrádek, dnes s výjimkou obvodových příkopů téměř neznatelný. Někdy kolem roku 2000 byla na vrcholu Durany zahájena obnova starého lesního porostu. Zajímavé je, že v neobvykle vysoké nadmořské výšce vegetativně regenerovaly především habry (ojediněle i javor klen), které zde vytvořily mohutné pařezové hlavy, z nichž ty největší mají až 28 výmladků. Přitom v okolí dominují bukové a smrkové porosty. Vzhledem ke stáří porostu nelze lokalitu považovat za typickou ukázku starobylého lesa, díky současnému stavu má však velký potenciál, aby se jím v budoucnu stala.