Susiluola tunnettiin Karijoella hyvin jo kauan ennen kaivaustutkimuksiakin, vaikka laajaan, sorapohjaiseen tilaan pääsi sisään vain ryömimällä. Ensimmäinen esinelöytö tehtiin, kun maa-aineksella täyttynyttä luolaa oltiin vuonna 1996 tyhjentämässä talkoilla matkailukohteeksi. Aloitteentekijänä oli soraurakoitsija Kalervo Uusitalo, joka oli kutsunut paikalle myös Geologian tutkimuskeskuksen tutkijoita FT Heikki Hirvaan johdolla. Koska työn yhteydessä löydettiin muutamia mahdollisia kiviesineitä, se keskeytettiin ja kohde rauhoitettiin muinaismuistolain perusteella.

Vuonna 1997 paikalla käynnistettiin kaivaukset Museoviraston, Geologian tutkimuskeskuksen, Helsingin yliopiston geologian laitoksen ja Ajoituslaboratorion monitieteisenä tutkimusprojektina. Tarkoituksena oli selvittää muinaisjäännöksen ikää, etsiä löytöaineistolle vastineita muualta Euroopasta sekä rekonstruoiden luolan ympärillä ollut muinainen maisema ja kasvillisuus.

Kenttätutkimuksia tehtiin vuosina 1997–2000 ja tutkimustulokset julkaistiin laajana tieteellisenä artikkelina vuonna 2002 (Susiluolaa koskevat julkaisut). Vuonna 2003 luolassa tehtiin pienialainen täydennyskaivaus ja seuraavana vuonna alkoi uusi kolmivuotinen tutkimusjakso, joka päättyi vuonna 2006 ja jonka tulokset julkaistaan vuonna 2008. Viimeisimmän tutkimusjakson rahoittivat Etelä-Pohjanmaan työ- ja elinkeinokeskus, Karijoen kunta ja Kristiinankaupunki.

Ensimmäinen löytö (KM 30301:10), karkeasti

isketty, hiekkakivestä tehty iskuri. Esine kuvattuna

eri puolilta. Alemmassa kuvassa esineen piirteet korostettu piirtämällä.

Luolan tutkimukset käynnissä vuonna 2005. Vasemmalla kaivetaan luolan suuaukon tuntumassa, samaan aikaan tehdään
takymetrimittauksia luolan perimmäiseen nurkkaan.