תל רחוב הוא התל המרכזי בבקעת בית שאן, ומן התלים הגדולים בארץ. שטחו מאה דונם והוא כולל תל עליון ותל תחתון. העיר רחוב היתה בירה של עיר מדינה כנענית בתקופה הכנענית המאוחרת (1550–1200 לפסה"נ), עת בית שאן היתה מרכז השלטון המצרי האימפריאלי באזור. בתעודות מצריות, ובהן אסטלה מימי סתי א' שהתגלתה בבית שאן עצמה, מסופר על מרד ערים כנעניות בשלטון המצרי, בעוד רחוב הסמוכה לבית שאן שמרה על נאמנותה למצרים. כן נזכרת רחוב לצד בית שאן כערים שנכבשו על-ידי פרעה שישק במסעו לארץ ישראל בשנת 925 לפסה"נ, חמש שנים לאחר מות שלמה (מלכים א, יד, כה).
החפירות בתל רחוב מתנהלות מאז שנת 1997 מטעם האוניברסיטה העברית בהנהלת כותב שורות אלה ובתמיכת מר ג' קמפ מארה"ב. במרוצת חמש עונות החפירה שקיימנו במקום התגלו שרידים רבים, במיוחד מן המאות הי'–הט' לפסה"נ, תקופה שחשיבותה רבה להבנת תולדות ישראל בימי ראשית המלוכה.
השרידים הקדומים ביותר שהתגלו הם ביצורים אדירים מתקופת הברונזה הקדומה (האלף השלישי לפסה"נ), הכוללים חומת לבנים שרוחבה 9 מ' וחלקלקת עפר שהשתמרה לרוחב 13 מ'. שרידים אלו המעידים על עיר מבוצרת התגלו באקראי על מדרון התל, אך עדיין אין בידינו מידע על תולדות ההתישבות במתחם התל במהלך תקופת זו. בחתך שנחפר במדרון המערבי של העיר התחתית התגלו שרידי יישוב מתקופת הברונזה המאוחרת א' (המאה הט"ז לפסה"נ) וכן משלהי תקופה זו (המאה הי"ג לפסה"נ). אלו הן העדויות היחידות עד-כה על העיר הכנענית, אך יש ללמוד מהן כי עיר זו היתה גדולת היקף וכללה את כל שטח התל, כמאה דונם.
במעלה החתך שבמדרון העיר התחתית התגלו עדויות לרצף יישובי בעיר במשך כל תקופת הברזל א' (המאות הי"ב–הי"א לפסה"נ). אמנם העיר חרבה מספר פעמים בתקופה זו, אך תמיד הוקמה מחדש. דומה כי בניגוד למקומות אחרים העיר הכנענית המשיכה להתקיים במשך כל תקופה זו ושמרה על צביונה הכנעני. רציפות זו של יישוב כנעני בעמק בית שאן במהלך תקופת השופטים עולה בקנה אחד עם המסופר במקרא על האזורים שלא נכבשו בידי בני ישראל (שיירי הכיבוש: שופטים א, כז).
עיקר השרידים בחפירות הם, כאמור, מן השלב הראשון של תקופת הברזל ב': המאות הי'–הט' לפסה"נ, הלא הם ימי הממלכה המאוחדת של דוד ושלמה וימי בית עמרי. על-אף שאין רחוב נזכרת במקרא, מסתבר מן התגליות כי בתקופה זו היא היתה עיר משגשגת. ניתן לקבוע כי במהלך תקופה זו העיר חרבה והוקמה מחדש שלוש פעמים (שכבות IV-VI) החורבן השני (שכבה V) לווה בשרפות והתמוטטויות של בניינים מסויימים, אך הללו שוקמו בשכבה השלישית (IV) שסופה היה בחורבן אלים שאחריו ננטשה כל העיר התחתית. לאחר חורבן זה העיר הצטמצמה כדי מחצית שטחה והתקיימה על התל עליון בלבד, עד שנכבשה בידי צבאות אשור בשנת 732 לפסה"נ.
העיר של ראשית תקופת המלוכה (שכבות IV-VI) מתוכננת היטב: בתיה הוקמו לבני טיט ונעשה בהם שימוש רב בעץ לצרכי בנייה. הממצא העשיר שהתגלה בשכבות החורבן מלמד הרבה על קשרי מסחר עם קפריסין ויוון, על הפולחן המקומי ועל סוגי ביטוי אמנותי שונים: התגלו מזבחות חרס מעוטרים מיוחדים במינם, דגם מקדש מעוטר פלסטי יוצא דופן, צלמיות חרס, חותמות וטביעות חותם, גילופי שנהב ואף שלוש כתובות עבריות קצרות, הנדירות מאוד בתקופה זו. אחת מן הכתובות מזכירה את "נמש" — שם הדומה לשמו של נמשי, אביו, או סבו של יהוא המלך. באחד משטחי החפירה התגלה מקום פולחן פתוח ('במה' במינוח המקראי) ששימש כנראה מרכז פולחן שכונתי, ובו מצבות אבן, שולחן מנחות, מבנה עזר ובו ממצאים רבים וכלי מנחה מפוארים. כלי החרס הרבים משכבות היישוב הללו, שהשתמרו היטב במכלולים עשירים, מאפשרים ללמוד את התפתחות הקדרות בתקופה זו. חומרים אורגניים, ובמיוחד גרעיני תבואה וזיתים, מאפשרים למדוד תאריכים מדוייקים בשיטות רדיומטריות (פחמן 14). כך ניתן לתארך במידה גבוהה של וודאות את חורבן שכבה IV לימי המלחמות בארמים, לאחר מות אחאב, ואת חורבן שכבה V יש לייחס, ככל הנראה, לכיבוש העיר בידי שישק. תגליות אלו הופכות את תל רחוב לאחד האתרים המרכזיים ללימוד התפתחות התרבות החומרית בישראל במהלך המאות הי'–הט' לפסה"נ. יש לתגליות אלו חשיבות רבה גם להערכת זמנם של מכלולי ממצאים באתרים אחרים בהקשר לויכוח הקיים בין ארכיאולוגים והיסטוריונים לגבי הבנת התפתחות התרבות החומרית הקשורה לממלכת דוד ושלמה.
בתקופה שלאחר הכיבוש הארמי (שכבה III) העיר העליונה הוקפה בחומת לבנים אדירת מימדים שמטרתה היתה, ככל הנראה, להתמודד עם איום מכונות המצור האשוריות. אכן, כשהגיע הצבא האשורי בימי תגלת פלאסר ג' (732 לפסה"נ) החומה לא הועילה והעיר נפלה. בכמה מן הבתים מצאנו עדויות לטבח בתושבים שנערך בעת הכיבוש. לאחר הכיבוש האשורי היתה פעילות מעטה בשטח העיר: בשני קברים נמצאו בקבוקי חרס מטיפוס אשורי המעידים על קבורת אנשים שהיו קשורים לשלטון האשורי, אך למעשה העיר לא התקיימה עוד.
בתקופה הביזאנטית הוקמה בעמק שממערב לתל העיירה היהודית רחוב. במקום התגלה בעבר בית כנסת ובו כתובת יחידה במינה, הכוללת טקסט הלכתי העוסק במצוות מעשרות ושביעית שהיו מוטלות על יהודי ארץ ישראל, ובו גם כלולה ברייתת תחומי ארץ ישראל. היישוב בתל עצמו חדל להתקיים עד לתקופה האסלאמית הקדומה, עת הוקם על פסגתו כפר שהתקיים עד לשלהי ימי הביניים.