החפירות הנוכחיות נערכו בד בבד בשטחם של שלושה אתרים ארכיאולוגיים. דוח זה עוסק בחפירה שנערכה בח' חמאמה (שטחים C ו-D של החפירה הכללית). בשטח C, ממזרח לגבעת הכפר, במישור המשתפל במתינות דרומה נפתחו 100 ריבועים (כ-2500 מ"ר שטח כולל; איור 2), ונתגלו בהם שרידים אדריכליים המתוארכים לתקופות ההלניסטית, הרומית, הביזנטית, העות'מאנית המאוחרת והמנדט הבריטי, וכן ממצאים ללא הקשר אדריכלי מתקופות הברזל 2 והפרסית. בשטח D, במדרון הצפוני של הגבעה, קרוב לפסגתה, נפתחו 36 ריבועי חפירה (כ-900 מ"ר שטח כולל; איור 3), ונתגלו בהם שרידים אדריכליים המתוארכים לתקופות הביזנטית, הממלוכית(?), העות'מאנית והמנדט הבריטי, וכן ממצאים ללא הקשר אדריכלי מתקופות הברזל 2, ההלניסטית, הרומית והאסלאמית הקדומה. שכבת פני השטח בשני השטחים נחפרה בחלקה ידנית ובחלקה הוסרה בכלים מכניים, עד להופעתם של מפלסי חיים או שרידים ברורים.

 
שטח C
התקופה ההלניסטית. שרידים מתקופה זו נחשפו רק בחלקו הדרומי-מזרחי של השטח, וכללו מבנה אחד לפחות שהושתת הישר על גבי הקרקע הטבעית. קירות המבנה (0.6–0.9 מ' רוחב) נבנו מלבני בוץ ושולבו בהם נדבכים עשויים אבני גוויל קטנות. רק יסודות הקירות ממפלס הרצפות ומטה השתמרו (0.5 מ' גובה מרבי), ולפיכך נתגלו רק שרידים דלים ומקוטעים של רצפות העשויות עפר מהודק. המבנה כלל חדרים במגוון גדלים וכנראה גם חצר, אך תכניתו מקוטעת ואין לדעת אם היה זה מבנה יחיד או שהשרידים מייצגים מבנים אחדים. רק חדר אחד נחשף במלואו (כ-2.5 × 3.5 מ'; איור 4); במרכזו נתגלה קנקן חרס מנופץ באתרו, ולצדו אבני גוויל ושברי כלי טחינה וכתישה מבזלת. הקנקן נמנה עם טיפוס מאוחר של קנקנים בעלי ידיות סל, שזמנו שלהי התקופה הפרסית או ראשית התקופה ההלניסטית (המאה הד' לפסה"נ), ומקורו ככל הנראה בשלב הקדום של המבנה. רצפת החדר מן השלב המאוחר לא השתמרה, וחרסים מהתקופות ההלניסטית והרומית הקדומה נמצאו בשכבת עפר שהצטברה הישר על גבי הקנקן. בחדר אחר נשתמר קטע מרצפת עפר מהודק, ששוקע בה חציו התחתון של קנקן אגירה מהתקופה ההלניסטית, ועל גביה נמצאו שברים של שתי קערות יבוא שלמות מתקופה זו (המאות הג'–הב' לפסה"נ). ראוי לציון חלק מכן חרס גלילי גדול, שנתגלה בשוליים הצפוניים של המבנה ואפשר ששימש מקטר. אף שהחפירה בחלקים אחרים של שטח C העמיקה עד לקרקע הטבעית, לא נמצאו שרידים נוספים מהתקופה ההלניסטית. נראה לפיכך כי היישוב בתקופה זו שכן ממזרח ליישוב המאוחר יותר ולחילופין, אפשר שהמבנה שנתגלה בחפירה התקיים במרחק מה מגרעין היישוב ששכן אולי ממערב לו. 
 
התקופה הרומית. שרידים מקוטעים מתקופה זו נתגלו במערב החפירה, מתחת לשרידים מהתקופה הביזנטית (להלן). אלה כללו קטעי קירות ומתקנים שהושתתו על גבי הקרקע הטבעית; חלקם מתוארכים לתקופה הרומית הקדומה (המאות הא'–הב' לסה"נ) וחלקם לתקופה הרומית התיכונה ו/או המאוחרת (המאות הב'–הד' לסה"נ). נחשף חלק של תנור גדול או כבשן שמתארו עגול או סגלגל (כ-1.75 מ' קוטר; איור 5), בנוי אבנים ולבני חרס צרופות. החרסים המעטים שנמצאו ביסודותיו מתוארכים לתקופות ההלניסטית והרומית הקדומה. מדרום-מערב לכבשן נתגלו קטעים דלים של שלושה קירות (או שני קירות ואומנה) הבנויים אבני גוויל קטנות, שרק נדבכי היסוד שלהם השתמרו. מדרום לשרידים אלה נתגלו זה ליד זה שני כתמי אפר עגלגלים, ככל הנראה שרידי טבונים. החרסים המאוחרים ביותר שנמצאו בזיקה לכל השרידים הללו מתוארכים לתקופה הרומית הקדומה. כן נחשף טבון קטן שסביבו ובתוכו נמצאו שברי כלי חרס, בהם סיר בישול, המתוארכים לתקופה הרומית התיכונה או המאוחרת.
 
התקופה הביזנטית. בתקופה זו נבנה מכלול אדריכלי רחב ידיים בציר צפון-מזרח–דרום-מערב, ובו מבנה גדול ששימש בחלקו בית מחסנים ובחלקו למגורים; ייתכן שהיו אלה שני מבנים צמודים נפרדים. מצפון למבנה נמצאו שתי גתות צמודות.
במבנה (כ-23 × 40 מ'; איור 6) זוהו שני שלבי בנייה, אך השרידים השתמרו ברובם במפלס היסודות בלבד עקב שוד של אבני הבנייה בתקופות מאוחרות. קירות המבנה נבנו מאבני גוויל ואבנים מהוקצעות, ורצפותיו עשויות מעפר כבוש, אבני גוויל או טיח. באגפו הדרומי של המבנה שלושה אולמות גדולים מקבילים – שניים מלבניים ואחד מרובע – אשר שימשו קרוב לוודאי מחסנים. במרכז האולם המרובע נבנו אומנות תמך, שמהן שרדו היסודות בלבד. בשלב מאוחר נבנה מחדש הקיר הדרומי, התוחם את שלושת המחסנים, כך שנוצרה הרחבה קלה של שטח המבנה, ובפן החיצון שלו שולבו שלוש אומנות תמך רבועות.
מצפון לאגף המחסנים נבנה מערך של חדרים ואולי גם חצרות במגוון גדלים, מספרם המדויק והתכנית המלאה של רובם אינם ידועים, עקב השתמרות ירודה וחפירה חלקית של השטח. במקומות מסוימים השתמרו מפלסי רצפות מן השלב הקדום או המאוחר של המבנה, וכן מתקנים כגון טבונים, מתקני אחסון או כנים שנעשו מחלקם העליון של קנקני עזה ששוקעו במהופך ברצפות. בשלב הקדום של המבנה נבנתה בחלקו הצפוני תעלה מטויחת (כ-0.2 מ' רוחב פנימי) משופעת לדרום-מערב, ובה, או לפחות בחלקה, שולב צינור חרס וצינור נוסף התפצל ממנה לצפון-מערב. אורכה המלא של התעלה, לרבות נקודות המוצא והסיום, אינו ידוע, וכן לא ברור שימושה – האם הוליכה מים להשקיה או לשימוש אחר. התעלה יצאה מכלל שימוש בעת שנבנה מעליה קיר בשלב המאוחר, ובמקומה נבנתה בקצהו הדרומי-מזרחי של המבנה תעלה חדשה ורחבה יותר (כ-0.4 מ' רוחב פנימי), אף היא משופעת לדרום-מערב, שחצתה את הקיר הדרומי של המבנה. ייתכן כי התעלה נוספה למבנה רק בשלב המאוחר שלו, כאשר ככל הנראה בוטל השימוש המקורי של המחסן המזרחי, והוא הפך למרחב קטור. גם אורכה המלא של התעלה המאוחרת ותפקידה אינם ידועים.
בממצא שנתגלה בזיקה לשני שלבי המבנה חרסים רבים ומעט מאוד כלים הניתנים לרפאות, ועל כן נראה כי המבנה ננטש באופן מסודר. כן נמצאו שברים של כלי זכוכית, מטבעות רבים וחפצי אבן ומתכת. ממצאים אלה מתוארכים למאות הה'–הז' לסה"נ, התקופה הביזנטית עד ראשית התקופה האסלאמית הקדומה, עת נעזב המבנה. לשלב המאוחר של המבנה או לפרק הזמן שלאחר נטישתו ניתן לייחס כמה בורות ומצבורי אשפה שנמצאו בתוכו או מחוצה לו, אשר הכילו כמות רבה של שברי כלי חרס ומעט ממצאים נוספים.
מצפון למבנה נמצאו שתי גתות צמודות (איור 7), שנראה כי הוקמו כבר בשלב הקדום של המכלול והתקיימו ללא שינויים משמעותיים עד לנטישתו. בגת המערבית, שנחשפה כמעט במלואה, משטח דריכה, ארבעה תאי סחיטה או תסיסה, אגן שיקוע ושני בורות איגום (כ-12 × 17 מ' כל המכלול). חצר נרחבת דמוית האות ח תחמה את הגת מדרום, ממערב וממזרח. הגת נפגעה קשה משוד אבנים ומשוד של חומרי בנייה אחרים בשלהי התקופה העות'מאנית או בתקופת המנדט הבריטי, כפי שמעידים הממצאים המאוחרים שנתגלו בשטחה. קירות הגת נבנו כיציקה של אבני גוויל ומלט, וכל חלקיה הפנימיים טויחו בטיח הידראולי לבנבן. משטח הדריכה רוצף בלוחות אבן גיר שהונחו על תשתית מלט, ובמרכזו קובע בסיס לבורג סחיטה. כמעט כל לוחות הריצוף ובסיס הבורג נעקרו ממקומם לצורך שימוש חוזר, וכן נהרסה כליל תשתית המלט של מחציתו הדרומית של משטח הדריכה. שני זוגות של תאי סחיטה או תסיסה מלבניים נבנו צמוד לצדדים הצפוני והמערבי של משטח הדריכה, וצינור עופרת קצר קישר ביניהם. ממשטח הדריכה הוזרם התירוש אל אגן שיקוע מלבני שלו פינות מעוגלות; רק חציו המערבי שרד. משני צדי האגן נבנו שני בורות איגום גדולים מתומנים, שבתחתית כל אחד מהם אגן שיקוע עגול ובמרכזו גומה. בור האיגום המערבי השתמר כמעט בשלמותו; הבור המזרחי נפגע קשה. אל כל אחד מן הבורות הובילו מדרום, מכיוון החצר ההיקפית, שלוש מדרגות מטויחות. מול בור האיגום המערבי נבנו שני תאים עגולים למחצה וביניהם אומנה, אשר שימשו אולי חללי עבודה או אחסון. נראה כי תאים דומים נבנו גם מול הבור המזרחי, אך הם לא שרדו. מן החצר ההיקפית השתמרו קטעים של תשתית הרצפה העשויה אבני גוויל קטנות וחרסים שלוכדו במלט. יש לציין שגתות שלהן בורות איגום מתומנים אופייניות במיוחד למישור החוף הדרומי, ומקבילה קרובה לגת זו נתגלתה באתר 'אחוזת המיל השלישי' הסמוך (Israel and Erickson-Gini 2013:189–194, Plan 6, Figs. 18, 19). לאחר שפסק שוד חומרי הבנייה, התמלאה הגת ואולי אף מולאה במכוון, באדמת סחף חומה ובחול דיונה צהוב. מילויים אלה הכילו ממצאים מעטים, המאוחרים שבהם משלהי התקופה העות'מאנית או מתקופת המנדט הבריטי.
הגת המזרחית נחפרה רק בחלקה, ונראה שגם היא נפגעה קשה מהרס מאוחר. משטח הדריכה היה כנראה מצפון-מזרח לגת המערבית, אך רק קטע קטן מאוד של רצפת טיח על תשתית של חרסים מלוכדים במלט שרד ממנו. מדרום למשטח הדריכה נתגלה בור איגום מרובע שבמרכזו גומה עגולה, אשר בתחתיתה קובעה קערת חרס שלמה. נפחו של בור איגום זה קטן בהרבה מזה של בורות האיגום המתומנים של הגת המערבית, ועל כן נראה שהגת המזרחית שימשה לייצור כמות קטנה יותר של יין, אולי מסוג שונה מזה שיוצר בגת המערבית. נראה שלאחר נטישת הגת שימש בור האיגום להשלכת אשפה; על כך מעידה הכמות הגדולה של שברי כלי חרס שנמצאו בתוכו וסביבו, המתוארכים לסוף התקופה הביזנטית וראשית התקופה האסלאמית הקדומה (המאות הו'–הז' לסה"נ). 
 
התקופה העות'מאנית המאוחרת ותקופת המנדט הבריטי. לאחר נטישת המכלול הביזנטי במהלך המאה הז' לסה"נ, פסקה פעילות הקבע בחלק זה של האתר למשך תקופה ארוכה. רק למן שלהי התקופה העות'מאנית ועד לימי המנדט הבריטי (המאות הי"ט–ראשית הכ') נבנו במקום מבנים דלים, מהם השתמרו קטעי קירות בנויים אבן ורצפות מלט. כן נעשה שוד שיטתי של חומרי בנייה משרידי המבנים הקדומים. עיון במפת האזור מתקופת המנדט הבריטי מלמד כי בשטח ניטעו פרדסים שעובדו על ידי תושבי הכפר חמאמה.
 
שטח D
התקופה הביזנטית. לתקופה זו יוחסו יסודותיהם של ארבעה קטעי קירות, ייתכן ששניים מהם שייכים לקיר אחד, שנבנו מאבני גוויל ואבנים מהוקצעות והושתתו הישר על גבי סלע הכורכר הטבעי. צמוד לאחד הקירות נתגלה בור חצוב שנמצא מלא באפר, ואל כל הקירות ניגשו מפלסי עפר שהכילו חרסים מהתקופה הביזנטית (המאות הה'–הז' לסה"נ).
 
התקופה העות'מאנית. בתקופה זו, ואולי כבר בשלהי התקופה הממלוכית, הוקמו מבנים אחדים, קרוב לוודאי בתי מגורים של הכפר חמאמה. זוהו לפחות ארבעה מבנים שהושתתו על גבי השרידים מהתקופה הביזנטית, או על גבי מילויי עפר. המבנים המשיכו לשמש ברצף, תוך שינויים, עד שלהי תקופת המנדט הבריטי. רוב המבנים שנחשפו נבנו בציר צפון-מזרח–דרום-מערב, למעט מבנה אחד שנבנה בציר צפון-מערב–דרום-מזרח. קירות המבנים, שהשתמרו בדרך כלל לגובה נדבכים מעטים, נבנו מאבני גוויל ואבנים מסותתות קדומות בשימוש משני. הרצפות נעשו מעפר כבוש, אבני כורכר או סלע חוף (beach-rock) שטוחות, טיח או מלט. חדרי המבנים לא נחשפו בשלמותם למעט חדר אחד (להלן); במקצת החדרים השתמרו פתחים ולהם ספים עשויים אבן או מלט. ספי המלט מייצגים שלב של שיפוץ או בנייה בתקופת המנדט הבריטי.
למבנה שנתגלה בדרום מרכז שטח החפירה חדר מאורך ולו שני פתחים בקיר המזרחי. במחציתו הצפונית של החדר בימה מוגבהת (כ-0.3 מ'). קירות החדר וכן חזית הבימה, טויחו בשכבה דקה של טיח לבן (איור 8). נראה כי היה זה חדר מגורים ו/או אירוח של אחד מבתי הכפר, והבימה שימשה מצטבה – מרכיב נפוץ בבנייה הערבית המסורתית – להסבה וללינה.
 
תקופת המנדט הבריטי. כאמור, נראה שכל המבנים מן התקופה העות'מאנית המשיכו לשמש עד שנת 1948. בחלק מהחדרים שנחשפו נתגלו רכיבים אופייניים לבנייה מתקופת המנדט, במיוחד רצפות עשויות מלט וצבועות אדום. מקצת רצפות המלט ניגשו אל קירות המשויכים לשלב בנייה קדום, וכנראה החליפו רצפות עפר או טיח, ומקצתן ניגשו אל קירות חדשים. לתקופה זו יוחס גם קטע רצפה שנבנה מלוחות שיש ושברי כלי בזלת בשימוש חוזר, וכן קטעים של רצפת טין שבחלקם ביטלו קיר קדום מהתקופה העות'מאנית. כמעט כל חדרי המבנים היו מכוסים בשכבה עבה של אפר שחור ושרידי חומרים אורגניים שרופים כגון קורות עץ ומחצלות, המלמדים על שרפה עזה שהתחוללה בעת כיבוש הכפר במלחמת העצמאות או זמן קצר לאחר מכן.
הממצאים הרבים שיוחסו לתקופה העות'מאנית, ובמיוחד למאות הי"ח והי"ט ולתקופת המנדט הבריטי, כוללים שברי כלי חרס וכלים אחדים תמימים או שלמים, מקטרות חרס, חפצי זכוכית ומתכת, מטבעות ופריטי תחמושת.
 
זוהי החפירה הראשונה שנערכה בשטח הכפר ההיסטורי חמאמה, ולתוצאותיה תרומה רבה לחקר האתר עצמו ולידע על סביבות אשקלון. שלב הבנייה הקדום ביותר שזוהה בחפירה תוארך לתקופה ההלניסטית, אם כי סביר להניח שראשיתו כבר בשלהי התקופה הפרסית. ממצאים אלה מוסיפים נדבך לנתונים ההולכים ומצטברים בשנים האחרונות על אודות ההתיישבות בתקופה ההלניסטית באשקלון ובסביבותיה. ייתכן שבשלהי תקופה זו, בתקופה החשמונאית, המקום לא נושב, אך הוא התחדש בראשית התקופה הרומית ונמשך עד לסופה, אופיו והיקפו אינם ידועים. בתקופה הביזנטית הואצה הפעילות באתר, בעת שהוקמו בו מבנים הן בשטח הגבעה הן למרגלותיה. הגתות מעידות על מרכזיותו של ייצור היין בכלכלת היישוב. נראה כי לאחר הכיבוש המוסלמי, במהלך המאה הז' לסה"נ, הצטמצם היישוב במידה רבה, אך שטחו וחשיבותו גדלו שוב למן ימי הביניים המאוחרים ואילך. כמות הממצאים שניתן לייחס לתקופות הממלוכית או העות'מאנית הקדומה, עד למאה הי"ז לסה"נ, מועטה, ועל כן קשה לקבוע אם השטח שנחפר היה חלק מהגרעין הקדום של הכפר חמאמה, או שהוא תוספת מאוחרת יחסית לכפר, שאינה קודמת למאה הי"ח. למן המאה הי"ט ועד לסוף תקופת המנדט התרכז היישוב בעיקר על הגבעה ואילו המישור שלמרגלותיה שימש לחקלאות.