В конце XVIII столетия Академия наук организовала несколько научных экспедиций для всестороннего описания Российской империи. Целый ряд ученых оставил описания золотоордынских городищ, которые в большом количестве были разбросаны по степным районам России. Из них двое побывали в Селитренном городке и составили описание виденных ими развалин.
Первым в 1770 г. осмотрел развалины академик И.П.Фальк. Он отметил остатки большого здания, украшенного мозаикой, которые считал руинами мечети и многочисленные «каменные фундаменты» малой площади – вероятно, остатки мавзолеев и подземных склепов, столь характерных для Селитренного городища. Вторым в 1772 г. посетил Селитренный городок П.С.Паллас. Он подробно описал руины большого богато убранного здания со склепами (видимо мавзолея) – единственного более или менее сохранившегося к тому времени золотоордынского сооружения. Краткое описание городища оставил, побывавший здесь летом 1797 г., граф И.Потоцкий.
В апреле 1836 г. близ с. Селитренное М.С.Рыбушкин раскопал более двадцати возвышенностей на месте крепости XVIII века, обнаружив остатки стен и полов из жженого кирпича, архитектурный декор, керамику и монеты.
В 1838 г. развалины городища посетили академики живописи Г.Г. и Н.Г. Чернецовы, совершавшие «художественное путешествие» по Волге. Кроме многочисленных рисунков итогом путешествия явилось собрание этнографических и археологических материалов.
В 1851г. здесь побывал член-корреспондент ученого комитета Министерства государственных имуществ И.Шеньян. Он нашел «обломок стены, с частью карниза, украшенный разноцветными арабесками» и написал небольшое исследование о нем. В этом же году городище посетил А.В.Терещенко, который, однако, не оставил описаний памятника.
В 1875 г. на городище проездом оказался историк Н.П.Загоскин. Несмотря на кратковременность пребывания, он описал виденные им руины, в частности развалины башни Селитренного городка, которую принял за последний остаток «древнего города». Также он собрал коллекцию архитектурного декора, керамики, монет и т.п. Особо он отметил процесс быстрого разрушения памятника от рук крестьян, добывающих кирпич и небезуспешно занимающихся кладоискательством.
В июле 1887 г. и в июле 1888 г. Селитренное городище посещал член Петровского общества исследователей Астраханского края К.Н.Малиновский и по поводу поездок оставил подробные отчеты. Он не только осмотрел городище, но и собрал значительную коллекцию древних вещей, частью приносимых и продаваемых местными жителями, но и проводил раскопки в разных местах.
Летом 1893 г. исследования городища провел один из крупнейших русских археологов А.А.Спицын. Он обследовал разные районы городища, определив, что оно тянется вдоль Ахтубы на 12 верст.
В 1909 г. историческое описание села Селитренное сделал А.Воскресенский. Он сообщил об открытии в селе двух древних колодцев, находках монет, утвари и т.п.
В 1922 г. Ф.В.Баллод организует экспедицию на Селитренное городище. Об итогах исследований им написан подробный отчет в книге «Старый и Новый Сарай, столицы Золотой Орды». Он предпринял первые, действительно научные раскопки городища и впервые снял его план. Ф.В.Баллод условно разбил город на семь районов, дав им социальную характеристику; наладил порайонное собирание монет; произвел классификацию керамики, монет, архитектурного декора; сделал чертежи планов и разрезов всех исследованных им объектов. Он изучил несколько жилых сооружений (в том числе и богатый дом), подземный склеп и колодец золотоордынского времени в селе, мавзолей, горны и захоронения. Причем, вскрытые сооружения не разрушались, а, с целью сохранения, засыпались.
Летом 1928 г. экспедиция саратовского археолога П.С.Рыкова совершила обследование левого берега Ахтубы, в том числе и территории Селитренного городища. Им была собрана коллекция монет и керамики.
В 1931 г. П.С.Рыков продолжил исследования городища. В частности, он раскопал несколько мавзолеев и жилое здание. Наибольший интерес представляют остатки двух примыкающих друг к другу сооружений, которые были раскопаны лишь частично. Первое здание с гробницами являлось остатками большого мавзолея, а другое, с базами колонн — руинами соборной мечети.
В начале 1950-х годов археологические обследования в районе городища проводились экспедицией Астраханского музея под руководством В.А.Филипченко. Им были собраны коллекции монет, керамики, архитектурного декора.
В конце 1950-х годов А.П.Смирнову и Г.А.Федорову-Давыдову удалось доказать необходимость систематического изучения золотоордынских памятников. 1959 года под их руководством работы на Ахтубе проводятся Поволжской археологической экспедиции ИА АН СССР и Московского государственного университета. В течение многих лет у руководства ПАЭ кроме Г.А.Федорова-Давыдова, стояли Булатов Н.М., Дворниченко В.В., Егоров В.Л. В экспедициях на раскопках Селитренного городища в разные годы вели изучение различных аспектов материальной культуры Золотой Орды такие известные специалисты, как: Н.И.Бусятская, И.С.Вайнер, И.В.Волков, Н.Н.Малиновская, А.Г.Мухамадиев, Л.Н.Носкова, М.Д.Полубояринова, Л.Л.Савченкова, Л.Т.Яблонский и др. За десять лет работы Селитренский отряд этой экспедиции, возглавляемый Л. Галкиным, провел многочисленные разведки и раскопки на территории памятника, готовя плацдарм для масштабных раскопок. С 1969 г. Селитренное городище стало основным памятником, исследовавшимся экспедицией. Были составлены топографические планы огромного городища, выявлен его центр, определены основные этапы возникновения, роста и запустения ранней столицы Золотой Орды. Особенно результативно прошли раскопки в ремесленной части города.
В 1966 г. отряд Поволжской археологической экспедиции ИА РАН (начальник отряда Л.Л. Галкин) исследовал найденную на городище мастерскую начала XV века по производству кашинной керамики. На основании богатого материала были установлены различия керамического производства в золотоордынских городах XIV и XV вв. Среди прочего был найден фрагмент тщательно выполненного изразца с изображением человека в треугольной шапке. Начались исследования открытой в этом сезоне мастерской по производству стеклянных бус.
В 1967 г. у подножия северного склона бугра Кучугуры были проведены раскопки стеклодельной мастерской. Раскоп XII на 10 м вскрыл развал мастерской, производившей украшения из пастового стекла: бусы, браслеты, кулоны, вставки для перстней. Были выявлены остатки 3 круглых в плане печей и нескольких, овальных в плане горнов, на которых получали стеклянную массу и производили дальнейшие операции до получения готовых изделий. Найдено большое количество готовых изделий из стекла, их фрагментов, заготовок и отходов производства. Монеты, сопровождавшие эти находки, дают период с 1350 по 1368 г.
В 1967 году раскопки на городище производил А.И. Мандельштам.
В 1969 году Поволжская экспедиция производила на Селитренном городище большие стационарные раскопки, были завершены исследования комплекса гончарной мастерской. Расчищено несколько горнов хорошей сохранности, некоторые с уцелевшим подом обжигательной камеры. Было установлено местное производство почти всех известных видов поливной керамики.. Ко второму строительному периоду относится возникший на этом месте мусульманский некрополь и небольшие мазары, от которых остались развалы кирпичей и изразцов. На другом раскопе, у берега Больничного бугра, был вскрыт культурный слой и найдены погребения XIV века. У другого края этого бугра обнаружен и расчищен хорошо сохранившийся круглый в плане склеп XV в. с пятью погребениями и кладом из 23 серебряных монет 1430-х гг.
С 1975 г. основные работы экспедиции сосредоточены в районе между Кучугурами и Красным бугром. Здесь расположено три крупных объекта: две аристократические усадьбы, центрами которых являлись дворцовые постройки, и обширная керамическая мастерская
В 1978 г. ПАЭ ИА РАН проводила раскопки в местах наибольшего разрушения памятника природными факторами. В районе Больничного бугра раскопан производственный комплекс для изготовления извести XIV в. В комплекс входило несколько горнов особой конструкции из пористого известняка и большое количество хумов и ям, в которых хранилось сырье и готовая гашеная известь.. На раскопе с остатками большой усадьбы, открытой в 1975 г., исследован участок двора, раскопано мусульманское городское кладбище конца XIV – начала XV в., возникшее после гибели усадьбы. Было начато исследование большого холма, изрытого грабительскими раскопками. В раскоп попала часть большого дома, имевшего деревянные стены, обмазанные известью. На месте зала сохранился узорчатый кирпичный пол, в центре которого находилась тошна – умывальник. Стены зала были расписаны и украшены каменными и глиняными золочеными деталями. Изразцы также были с золочением фольгой. Некоторые изразцы имели по краю персидские стихи. По бокам этого зала раскопаны жилые помещения и хозяйственная комната с установкой для жерновов.
В 1979 г. ПАЭ и МГУ продолжали работу на большом многокомнатном доме-дворце, начатую в 1978 г. Раскопки велись к западу от центрального зала. Здесь было открыто несколько жилых помещений, соединяющие их коридоры, большая комната с тандырами, ванная комната с квадратным бассейном в центре, снабженным кубурным водопроводом. Комнаты были оштукатурены, некоторые имели полихромную роспись с позолотой и рельефом. Прослежен процесс перестройки комнат дворца в период его заброшенности, а также последующее восстановление дворцового комплекса со значительными его перестройками. Второй период существования дворцового комплекса был связан с возведением перед входом мощной конструкции типа пандуса, постройкой новых капитальных стен и перепланировкой части внутренних помещений дворца. Все строительные периоды этого здания относятся к XIV в. Кроме того, продолжались раскопки двора усадьбы, центральный зал которой был открыт в 1976 г. Кроме могил более позднего (рубеж XIV – XV вв.) некрополя, здесь открыты дома для зависимых усадебных людей. В отличие от господских помещений, эти отапливались не канами, а открытыми очагами. Третьим объектом раскопок был фрагмент стены с проходом, принадлежащей, по всей видимости, мечети. На этом же раскопе были обнаружены остатки более ранней гончарной печи. Все объекты на этом раскопе также относятся к XIV веку.
В 1980-х и в начале 1990-х гг. раскопки проводились, в основном, на тех же объектах.
В 1980 г. на Селитренном городище была раскопана баня, которая являлась частью большого дворцового комплекса. Со временем она претерпела перестройку, в результате которой объем ее значительно увеличился.
В I строительном периоде здание имело ширину 4,2 м и состояло из предбанника, мыльного помещения и топки. От западной стены дворца баня отделялась проходом, шириной 3,35 м. Предбанник располагался в южной части. В центре предбанника располагалась тошна в виде закопанного вниз горлом красноглиняного горшка с отбитым дном. Во II строительном периоде значительно увеличилась площадь бани. К востоку она была расширена до западной капитальной стены дворца, а предбанник продлен к югу еще на 7 м. Пол выложен целым обожженным кирпичом на известковом растворе. В центральной части предбанника находился прямоугольный бассейн (5,2 на 3,84 м), облицованный половинками обожженного кирпича.
В 1982 г. продолжалось планомерное исследование двух крупных объектов: гончарной мастерской и дворцовой усадьбы. Выявлена городская улица шириной 4,5 м, ведущая к гончарной мастерской с севера. Вдоль восточной стены улицы обнаружен забор из сырцового кирпича, за которым находились остатки жилой постройки (сохранился лишь пол из обожженного кирпича и нижние части двух вкопанных в него красноглиняных хумов). Вдоль западной стороны улицы расчищены остатки забора из обломков обожженного кирпича на глиняном растворе. За забором, параллельно ему, в материке был проложен водосточный канал, облицованный по стенкам обломками обожженного кирпича, а по дну – досками. Под полотном улицы обнаружены канализационные каналы с остатками деревянных труб на дне, идущие в сторону Ахтубы. Восточнее раскопа, на месте обширного бассейна, была заложена траншея 2-метровой ширины, выявившая четкие материковые стенки водоема. На возникшем здесь в более позднее время кладбище исследовано 7 погребений, совершенных по мусульманскому обряду. На другом раскопе были продолжены исследования западной части обширной дворцовой усадьбы. Расчищены 3 жилых дома со стенами из сырцового и обожженного кирпича, принадлежащие им суфы с одно- и двухканальными канами. В слоях второго строительного периода открыты 2 круглых и 2 прямоугольных горна для обжига поливной керамики. На этом участке в более поздний период, на месте разрушенных построек, был возведен мавзолей, от которого сохранился цоколь стен из обломков обожженного кирпича на глиняном растворе. Склеп мавзолея был полностью разрушен, но при расчистке дна удалось зафиксировать остатки 4 захоронений. Вокруг мавзолея располагались другие погребения. На раскопе выявлено много интересных находок, относящихся к керамическому производству.
В 1983 году раскопки производились на участках, примыкающих к изученным ранее остаткам крупных аристократических усадеб и обширной гончарной мастерской. В слоях, относящихся к периоду существования гончарной мастерской (раскоп II), в материке обнаружено множество ям с запасами различных сортов глины и склад сырья в виде нескольких рядов вкопанных в землю хумов, в одном из которых сохранился запас извести. Здесь же был найден многочисленный печной припас, бракованные кашинные сосуды, осколки полихромного расписного иранского стекла. Второму строительному периоду на этом участке принадлежат остатки пяти жилых домов, от которых уцелели лишь фрагменты суф с примыкающими к ним канами. По границе жилого квартала с запада в сторону Ахтубы проходила канализационная траншея с деревянной трубой на дне. В 100 м западнее раскопа II был заложен новый раскоп (XIII) на всхолмлении, разрушаемом проходящей через него дорогой. На этом месте выявлены остатки двух монументальных зданий – мечети и бани. Значительный по площади раскоп (1 000 кв. м) вскрыл лишь часть этих объектов. Почти на всю длину была расчищена северная стена (около 40 м) мечети из обожженного кирпича с признаками ограниченного с двух сторон кирпичными пилонами входа посередине. Внутри мечети выявлены 10 возведенных из обожженного кирпича баз для поддержки потолка деревянными колоннами. С севера к мечети примыкало прямоугольное помещение с суфой вдоль западной стены, в глинобитный пол которого были вкопаны 2 каменные базы для деревянных колонн. Здесь найдены крупные обломки поливных кашинных изразцов с высокохудожественным растительным орнаментом из сусального золота. Напротив мечети располагалась баня, где исследовался лишь предбанник. Это было прямоугольное помещение из обожженного кирпича, покрытого сверху известковой обмазкой. В центре пола обнаружена яма для чаши фонтана, к которому под полом подведены две нитки керамических труб-кубуров. Вдоль стен предбанника шла кирпичная суфа. За стеной проходил канал для стока грязной воды, отводившейся в отстойный кирпичный колодец по деревянной трубе. На территории бани найдено множество осколков от мраморных скамей, а также разноцветные оконные витражи в алебастровых рамках-панджара. Оба здания были разрушены еще в золотоордынское время, и кирпич из их стен интенсивно использовался для строительных нужд.
В 1983-84 гг. на Селитренном городище раскопана еще одна баня. В том же районе города в 65 м. к юго-западу от дворцового комплекса было исследовано многокомнатное здание сложного плана. Эта баня явно была общественной. Южным фасадом она выходила на городскую площадь. Напротив, в период расцвета города, возвышалась большая мечеть.
В 1983 г. шли раскопки участков, примыкающих к двум усадьбам и гончарной мастерской. Западнее раскопа 2 был заложен раскоп XIII, на котором в течении ряда лет изучались остатки соборной мечети (1983, 1985, 1986гг.) и общественной бани (1983, 1984 гг.). Третья крупная усадьба была обнаружена на раскопе XV и изучалась Э.Д.Зиливинской в 1985, 1987-1989 гг. В 1988 г. Булатовым Н.М. был заложен раскоп XVII вдоль берега Ахтубы, восточнее раскопа X. Здесь были расчищены остатки нескольких строений, в том числе мавзолея (1988г.), жилые постройки и остатки горна (1990 г.). В 1991-92 гг. Булатов Н.М. на раскопе XX исследует сооружения, связанные с постройкой мавзолея. Зеленеев Ю.А. в течениe двух лет (1993-1994гг) на раскопе XIX изучает периферию двух исследованных ранее усадеб.
В 1994 году Дворниченко В.В. и Зеленеев Ю.А. производили раскопки юго-западной части городища на комплексе мечети и гончарного квартала. Площадь раскопа – 200 кв. м. При этом были выявлены остатки разрушенных кирпичных стен, красноглиняная и полихромная поливная золотоордынская керамика.
В 1995 и 1997 гг. отрядом экспедиции под руководством Э.Д. Зиливинской исследовалась большая аристократическая усадьба на вершине Красного бугра. Усадьба использовалась в период 1330 – 1360 гг. В итоге были обнаружены остатки 11 помещений, 9 из которых были исследованы полностью. Одно из помещений площадью 4 на 5 м имело в западной части кирпичный пол с поглощающим колодцем умывальника – тошны. 2/3 восточной части помещения занимала глинобитная лежанка – суфа с двухканальным горизонтальным дымоходом – каном. В другом помещении кроме выявленных в полу очагов и печей для лепешек – тандыров, впервые на золотоордынских памятниках были обнаружены остатки оконного переплета с прозрачными и цветными стеклами. В большом зале в северо-западном углу вскрыто загадочное, не имеющее аналогов, сооружение: круглое отверстие в полу с выложенными кирпичом стенками и деревянным колом в центре.
В июле – августе 1998 г. на городище работал отряд ПАЭ ИА РАН под руководством Голода А.А.. Был заложен раскоп 12 на 12 м. на вершине Малого Песчаного бугра, где в 1994 г. Н.М. Булатовым в результате шурфовки были обнаружены остатки крупного здания. В итоге раскопок исследованы фрагменты двух вымосток на известковых подушках. Первая была выложена прямоугольным, красноглиняным, обожженным кирпичом в виде шахматной доски, а вторая – шестиугольными обожженными кирпичами и треугольными кашинными изразцами, составлявшими единое поле «звездно-шахматного» пола. Считается, что это части большого дома дворцового типа. Отсутствие глазурованной посуды и монетного материала позволяют предположить, что это здание имело общественный характер.
В 1999 г. отряд, под руководством Э.Д.Зиливинской, расширяя раскоп, затронул остатки большого здания, построенного, видимо, уже после запустения усадьбы. По мнению автора, это остатки соборной мечети с цилиндрическим минаретом, стоявшем на прямоугольном цоколе.
В 1999 году Татаро-астраханским отрядом ПАЭ (руководитель Бурханов А.И.) начались исследования Больничного бугра. Исследованы остатки золотоордынского дома из сырцового кирпича и деревянный дом эпохи существования Селитренного городка. Сооружения датировались монетами серединой XIV века и началом XVIII века.
В 2000 году раскопки на городище на Больничном бугре проводил Марийский отряд археологической экспедиции Йошкар-Олинского университета (руководитель Зеленеев Ю.А.).
Были исследованы погребения золотоордынского времени, начато изучение остатков жилого дома. Среди большого количества найденных монет, украшений, фрагментов сосудов выделяется большой фрагмент китайского блюда с изображением дракона.
В 2001 году на береговом обрыве Больничного бугра заложен раскоп общей площадью 400 кв.м. (руководитель Астраханского отряда ПАЭ Гордеев В.И.). Исследованы остатки рыбообрабатывающего производства первой половины XVIII века. В раскопе найдено большое количество монет, фрагментов сосудов, изделий из кости и железа, относящихся к XIV и XVIII векам.
В настоящее время часть средневекового города находится под современным селом Селитренное. Площадь памятника покрывают многочисленные грунтовые дороги. Восточнее круглого озера и в южной части городища расположены современные свалки. Ежегодно в процессе весенних паводков происходит обрушение береговой линии Больничного и Красного бугров. На всей территории памятника зафиксированы следы деятельности современных «кладоискателей».
Коллекции находок с Селитренного городища хранятся в фондах Астраханского государственного объединенного историко-архитектурного музея-заповедника, Государственного исторического музея, Эрмитажа.