เมื่อราวเดือนกันยายน พ.ศ. 2556 สำนักศิลปากรที่ 1 ราชบุรี กรมศิลปากรได้รับรายงานการค้นพบซากเรือโบราณจมอยู่ในพื้นที่ชุ่มน้ำขณะปรับพื้นที่ เพื่อทำเป็นนากุ้ง ในตำบลพันท้ายนรสิงห์ ซากเรือจมที่พบนั้นอยู่ในที่ดินของนายพนม และนางสุรินทร์ ศรีงามดี ซากเรือดังกล่าวมีลักษณะเป็นซากไม้ทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้ายาวประมาณ 18 เมตร วางตัวในแนวนอนทิศเหนือ-ใต้ พร้อมกับเศษภาชนะดินเผาจำนวนหนึ่ง
จากการขุดค้นทางโบราณคดี ทำให้ทราบขอบเขตของเรือส่วนตัวเรือ และส่วนท้ายเรือ สันนิษฐานว่ามีอายุสมัยพุทธศตวรรษที่ 13-14 ลักษณะของเรือเป็นชิ้นส่วนไม้ประกอบขึ้นเป็นตัวเรือด้วยวิธีการใช้เชือกผูกเข้าด้วยกัน มีการใช้น้ำมัน น้ำยาง หรือน้ำมันดินยาเรือเพื่อป้องกันน้ำเข้าเรือ และยังพบชิ้นส่วนของเหลือที่ค่อนข้างสมบูรณ์ทำให้นักโบราณคดีสามารถนำมาวิเคราะห์ขั้นตอนการต่อเรือได้ ไม่ว่าจะเป็นเสากระโดง กงเรือ กระดานเรือ ทวนหัวเรือ คานขวางเรือ กระดูกงู ฯลฯ ซึ่งทำจากไม้เนื้อแข็งต่างชนิดกัน เช่น ไม้ตะเคียน ไม้เต็ง ไม้ตาล ไม้สัก ฯลฯ พันธุ์ไม้เหล่านี้เป็นไม้ในท้องถิ่นเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
ภาพบริเวณส่วนหัวเรือ (ฝั่งกราบขวา) ระหว่างการขุดค้นทางโบราณคดี
การค้นพบไม้หลายประเภทที่นำมาต่อเรือทำให้สามารถตีความได้ว่าเรือลำนี้เป็นเรือที่ต่อขึ้นในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ โดยได้รับเทคโนโลยีจากภายนอกมาใช้กับไม้ในท้องถิ่น
เรือลำนี้นับว่ามีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับเรือร่วมสมัย เห็นได้จากการศึกษาของกองโบราณคดีใต้น้ำ กรมศิลปากร เมื่อ พ.ศ.2564 ด้วยการวัดขนาดของเรืออย่างละเอียดมาจำลองในโปรแกรม 3 มิติ พบว่า เรือลำนี้มีความยาวตามแนวกระดูกงู 26 เมตร สันนิษฐานความกว้างของท้องเรือประมาณ 5 เมตร ความกว้างกราบเรือ 7.5 เมตร และกราบเรือสูง 3.15 เมตร นี่จึงสะท้อนให้เห็นว่า เรือลำนี้อาจเดินทางระยะไกลและบรรทุกสินค้าจำนวนมากได้
ในซากเรือโบราณพนม-สุรินทร์ยังพบข้าวของมากมายที่แสดงให้เห็นการค้า วิถีชีวิตของผู้คนเมื่อกว่าพันปีก่อน ไม่ว่าจะเป็น
เศษภาชนะดินเผาที่ทำให้สามารถเชื่อมโยงความสัมพันธ์กับแหล่งผลิตต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น ภาชนะดินเผาแบบทวารวดีที่อาจเป็นของผลิตในภูมิภาคนี้หรืออินเดีย ภาชนะดินเผาจากเตาซินหุ้ย สมัยราชวงศ์ถังของจีน ภาชนะดินเผาจากตะวันออกกลาง ตลอดจนภาชนะดินเผาสีเขียวแกมฟ้า (Turquois-glazed jar) ที่สันนิษฐานว่าเป็นสินค้ามาพร้อมกับเรือ
เมล็ดพืชประมาณ 10 ชนิด ที่ได้รับยืนยันแล้วเพียงชนิดเดียวคือ หมากปลอกเปลือก และมีข้อสันนิษฐานว่ามี เมล็ดของต้นประคำไก่ (Euphorbiaceae) ด้วย พบทั่วไปในเอเชียใต้ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และตอนใต้ของจีน เมล็ดที่เหลือยังไม่มีข้อมูลชนิด ซึ่งหาคำตอบกันต่อไป
ข้าวของเครื่องใช้ทั่วไป ได้แก่ หินที่สันนิษฐานว่าใช้ถ่วงเรือ อิฐในวัฒนธรรมทวารวดี ตุ๊กตาที่สันนิษฐานว่าเป็นที่เคารพบูชาของชาวเรือ แผ่นไม้ เครื่องจักสาน หมากรุก ฯลฯ นอกจากนั้น ยังพบชื้นส่วนกระดูกปลาในภาชนะดินเผา พบกรามช้างในตะกร้าสาน ชิ้นส่วนของสัตว์ที่ยังระบุไม่ได้ และเปลือกหอยต่าง ๆ
แหล่งเรือจมพนม-สุรินทร์ นับเป็นแหล่งเรือจมเพียงแห่งเดียวในประเทศไทยที่สะท้อนให้เห็นร่องรอยการค้าทางทะเลในภูมิภาคนี้ช่วงสมัยทวารวดี และยังทำให้สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายการค้ากับบริเวณอินโดนีเซีย เนื่องจากมีการพบแหล่งเรือจมที่มีอายุร่วมสมัยกันที่ทางชายฝั่งตะวันตกของเกาะเบลิตุง ประเทศอินโดนีเซีย และมีเทคโนโลยีการต่อเรือที่ใกล้เคียงกัน