在国家文物局、江苏省文物局、扬州市文物局、扬州蜀岗－瘦西湖风景名胜区管理委员会的大力支持下，由中国社会科学院考古研究所、南京博物院、扬州市文物考古研究所联合组成的扬州唐城考古工作队主持，扬州市文物管理委员会办公室委托洛阳市文物钻探管理办公室于2011年10-12月、2013年3-4月，先后对扬州蜀岗古代城址城圈内、城墙城壕开展了考古勘探调查工作，随后在对各种勘探出的迹象进行初步分析的基础上，制定出了详细的考古发掘计划并开始按计划逐步实施。
本次考古勘探实施之前，首先通过扬州市文物局与相关部门沟通协调取得了准确的矢量图和测量控制点，然后用遗址范围中醒目的十字街中心为原点，以东西正方向为横轴、南北正方向为纵轴，将整个遗址分为4个象限，第1～4象限分别定为大区B、C、D、A，大区序号依照从西南开始顺时针旋转排列的顺序。
在确定上述4个大区的基础上，再将大区分为若干个方形探区。遗址的范围大概是东西、南北各约2000米，大区的长、宽则约在1000米，既定的勘探4米正孔间距需要探区边长是4米的倍数，而后续考古发掘多使用10米×10米的探方发掘法，这就需要探区的边长最好是20米的整数倍数，再虑及每个探区内的探方太多不便把控，认为探区边长定为60或80米较为妥当；踏察了遗址内农田、苗圃、树林、水塘、屋舍等的分布情况，考虑到勘探前需要村组干部在和相关地块的每个农户协商好用地、赔产等事宜，为了尽量保证实施勘探的进度，最后设定了60米的探区边长，这也就决定了横纵坐标轴以60米为1个单位。
钻探的探孔按照“错列”的方式布设，在探区内布设探孔之前，首先在探区四角以木桩界定，西南角的木桩作为记录该探区编号的记号桩。每个探区均以西南角的记号桩为基点向北、向东布设正孔，再在4个正孔中间布设1个加孔。
2011年实施的城圈内的考古勘探工作中，选择了4米间距布设正孔，即以4米等间距的正方向布设正孔，在4个正孔中心布设加孔。这主要是考虑到考古勘探主要是找寻夯土台基、城垣城壕等大型遗迹的线索，正孔4米间距足以覆盖主要遗存；而古代城市北方向与现代地图北之间存在偏角，使用现代地图正方向布孔勘探，再在普探基础上辅以精探，漏掉大型遗迹的可能性较小；并且，探孔间距太小，会过多损毁庄稼，不利于平稳迅速地推动勘探工作，而当地苗木、菜田等的垄距约为4米；因此，4米间距的正孔基本可控制住地层的变化，取得满足建设地理信息系统所需要的三维数据。
2013年实施的勘探工作中，分别使用了4米和10米的正孔间距。这是因为城墙在现今地表上依然可见、城壕所在区域现在多为水塘，由于遗迹连续范围较广，使用10米正孔间距布设探孔足以达到勘探目的，还可以尽量少去破坏已是风烛残年的遗迹。
为了既能较为全面地把握地下遗存的概况，又要尽量地减少对遗迹的破坏，钻探深度一般是触及遗迹面即可，仅局部钻探至生土以了解遗迹的保存厚度、是否有分期等情况。
本次考古勘探工作各探区的资料是相对独立的，主要由探孔记录、土样照片、探区平面图等构成；勘探城圈和城壕之际，增加了城墙城壕遗存与现地表的高度关系剖线图，即根据探孔内土层深度数据，将一定范围内的遗迹连接成剖线图，便于全面直观地认识遗迹。每个探区内的探孔记录，从探区西南角开始，形成与布孔图相对应的表格。
勘探工作中使用了全站仪、RTK相结合的方式对发现遗迹测绘成图，将勘探过程中所涉及的所有控制点、探区记号点、遗迹现象分布范围、高程等数据均纳入了高精度的矢量图中，以求所有勘探出的遗迹现象均能与当今地貌和地图坐标对应。并且，除了水塘、树林、民居等难以测量之处，又在矢量地图的基础上在城圈内部分间隔15米、城墙城壕部分间隔20米测量1个大地坐标的高程点，以便更准确地掌握地表与地下遗存的关系。
科技工具的使用可以让考古勘探提供的线索更趋准确，为后续考古发掘的选点工作提供准确的参考数据，是遗址保护规划、展示方案等编制工作的基础，也可为地理信息系统的建立奠定科学基础。大遗址内所有的遗迹都与三维坐标发生关联，可为从宏观上分析和研判各类遗迹之间的关系、复原遗址在不同历史时期的面貌提供重要的线索。
由于扬州蜀岗古代城址范围内现地表主要有村落、农林耕地、鱼塘等，考古勘探在水塘、水田、密林、现代建筑等区域之外开展，实际钻探面积为223万平方米。勘探出的遗迹现象编号包括夯土（ER）108个、沟（EG）27个、道路（EL）及活动面10个、砖基（EZ）27个、窑址（EY）9个、井（EJ）8个、灰坑（EH）65个、城墙上的豁口（EO）4个、扰坑（EK）334个等。由于考古勘探判断为某种遗迹的，其性质大多还需要考古发掘来验证，故而在所有勘探出的遗迹单位的编号前均加英文单词exploration（勘探）的首字母“E”来标识；并且，“夯土”、“豁口”的首字母“H”常被作为灰坑编号前的字母使用，贵州文玩，故而将勘探出的夯土迹象、城墙上的豁口分别用其英文“rammed earth”、“opening”的首字母“R”、“O”来表示。
勘探出的夯土迹象（ER），依据其所处位置和性状等，初步分为城圈夯土、夯土条带、疑似建筑基址的夯土遗迹3类。城圈夯土即唐子城、宋宝祐城遗址的城圈夯土，由19个编号的夯土组成，保存基本完整，大部高出现地表。夯土条带则是本次考古勘探找到的、夯土遗迹本身延续较长且分布似有关联的条带状夯土遗迹，目前判断属于夯土条带的有20个编号。疑似建筑基址的有70处，土质密度较大，平面形状有长方形、凸字形和不规则形等。
勘探出的壕沟（EG）与唐子城遗址地表可见水系相对应。勘探结果表明，唐子城内、外水系均较发达。勘探出的大型淤土区，城内有13个编号的，城外有14个编号的。城内的13处依其在唐子城、宋宝祐城内的分布状况，推测可分为主要用于城防的内壕、水路交通通道、排水或景观等水系。唐子城、宋宝祐城的城圈外现在基本被水塘所环绕，水塘的走向基本与城墙一致，未能在水塘内进行钻探。城圈外勘探发现了14条壕沟，均与现有水塘相连，依据其所在位置，推测这些水塘所在区域很可能与唐子城、宋宝祐城的城壕相关。通过勘探调查工作，基本明确了东城壕的边界和宽度。