在国外学者大规模寻找成吉思汗陵的同时，我国的考古工作者也对我国境内的成吉思汗可能埋葬地点进行了大量细致的考察，寻找工作。
2003年7月8日，有新闻报道，距离内蒙古鄂尔多斯市成吉思汗陵八白室不到200公里的阿尔寨石窟附近很可能存在成吉思汗的真正墓地。阿尔寨石窟位于鄂尔多斯高原西部，分布于高约80米，东西长约300米的褐红色砂岩平顶山阿尔寨山上。据《蒙古秘史》中记载，冬，间于阿尔不合地面围猎，成吉思汗骑一匹红沙马为野马所惊，成吉思汗坠马跌伤，就于搠斡儿合惕地面下营。据专家考证，阿尔不合就是现在的阿尔巴斯搠斡儿合惕，蒙语意为多窟汇聚之处，而蒙古高原石窟甚少，堪称多窟汇聚之处的目前发现的仅有阿尔寨石窟。《元史》记载，太祖22年围西夏闰五避暑于六盘山，六月西夏降，八月崩于萨里川哈剌图行宫，葬于起辇谷。可是起辇谷究竟是什么地方？说法众多，一直没有定论。
经过多年考证，鄂托克旗史办主任、《鄂托克旗志》主编仁钦先生和巴图吉日嘎先生发现，鄂托克旗阿尔巴斯地区的地名与上述历史记载的多有吻合之处。在鄂托克旗西北部靠近黄河的地方，确实有一座千里山，山间的沟就是千里沟，其名的蒙古语为其额勒与起辇谐音，汉意为人迹罕至的高山深峡，即龙潭虎穴，起辇，千里均从其额勒转译而来，史称起辇谷即今千里沟。
另据介绍，阿尔寨石窟东南侧的十号石窟为成吉思汗养伤时所住，成吉思汗那把战无不胜的苏勒德神矛就竖立在石窟的门前，石窟的门旁有一座佛塔浮雕，应该属于西夏风格。据说，为了方便成吉思汗坐着射箭，蒙古人还在门前的石崖边上雕凿了两道竖壕。尤其是第28号窟中西面墙上的一幅壁画，还被认为是成吉思汗安葬图，内蒙古社科院著名研究员潘照东说：呈梯形结构的壁画除了绘有山川、河、原野，还在突出位置描绘了两军交战时的场面，我们完全可以将其理解为成吉思汗征讨西夏时的写照。再往上，还能看到沙马为野马所惊，成吉思汗坠马跌伤的故事。除此之外，壁画还详细描绘了成吉思汗入葬时的情形，透过这种安葬之礼以及壁画中对密宗法王的大篇幅绘制我们可以判断，这幅画里的寓意应该是成吉思汗为密宗法王下凡，这一点与元朝泰定三年所刻《有元重修文殊寺碑铭》的记载也是一致的。碑文说，转轮王皇帝南瞻部洲为世之主，位传于成吉思汗皇帝。值得一提的是，在壁画上，成吉思汗家族与密宗法王之间的背景上绘有一座赭红色平顶山，极像阿尔寨石窟山。
潘照东研究员认为，虽然成吉思汗是否就葬于这一地区目前尚不可下最后结论，但有几点不容忽视。其一，综上所述，这里的地貌、地名特征与《蒙古秘史》、《史集》、《蒙兀儿史记》等史料中所描述的成吉思汗葬地相吻合，这绝对不是巧合，阿尔寨石窟的壁画也不容忽视；其二，史籍一般都认为成吉思汗病逝于甘肃省清水县的六盘山，时值8月酷暑之时，遗体怎么能运回千里之遥的蒙古高原北部呢？况且，蒙古人没有肉身崇拜的传统，认为人的肉身来自大自然，去世后还应回归大自然，早日安葬，灵魂方可升天。因此，成吉思汗去世后，遗体不可能会存放太长时间，尸体运回蒙古高原北部的可能性极小；其三，成吉思汗去世时，西夏虽灭。而金、宋尤存，清水县当时仍为兵家必争之地，不可能安葬在那里，而鄂尔多斯草原已有一年多的经营，且为大军驻扎的后方，距离六盘山的路程三天就可以到达，成吉思汗病逝后埋葬于此的可能性很大。
最后，至今这里还流传着成吉思汗的种种传说，比如，当年成吉思汗南征时在这一地区驻屯大军，一日，正值秋高气爽，晴空万里，成吉思汗带着108只猎狗在草原上围猎黄羊、狍子。人困马乏之际，成吉思汗命兵器巨匠尧勒达日玛用最快的速度找到水源地，钻出108眼井，解了燃眉之急。而据当地牧民介绍，这里原来确有108眼深井，随着风吹沙卷，有些井毁弃了，目前仍剩下80多眼，由于生态恶化，水位下降，多数已无水可取。
这里还有一个叫驼羔梁的地方，据当地人介绍就是成吉思汗墓上杀死驼羔的地方，以前还有一块拴母骆驼的巨石，在文化大革命时期被毁，并且阿尔寨山是长期祭祀成吉思汗的场所，并在该山的东、西、南面半圆形分布有13座敖包，分别祭祀成吉思汗的苏鲁锭军旗、成吉思汗的两匹骏马、他的幼子拖雷和弟弟哈萨尔的军旗等。神秘的阿尔寨石窟延续了700多年一成不变的祭祀活动绝非偶然，不过，这里究竟是不是成吉思汗的葬身之所，还需进一步考证，并找到确凿的、令人信服的证据才行。