在清華的日子，李濟與各位教授們關系融洽，但走得最近的當是比自己大23歲的梁啟超，不僅因為梁對李有推薦保舉之恩，更重要的是二人在對待近現(xiàn)代田野考古這門新興學科的看法上具有相同的眼光和熱情。梁啟超是最早介紹西方考古學理論、方法，并系統(tǒng)總結中國傳統(tǒng)金石學成果極富遠見卓識的史學大師，也是一位非常重視遺址搜尋和田野發(fā)掘的熱心倡導者。在清華任教時的梁啟超正擔任著中國考古學會會長，而這個時候的李濟正是一位血氣方剛，朝氣蓬勃，滿身透著西方文明浸染的富有科學知識與理念的青年才俊，用他自己的話說，像“剛出籠的包子”，熱氣騰騰，許多想法與梁啟超一拍即合，二人遂成亦師亦友的莫逆之交。由于梁、李都極為重視田野考古發(fā)掘所取得的第一手材料，李濟進入清華國學研究院后，在梁啟超的鼓動和費利爾藝術館畢士博的支持下，即開始著手讓考古人類學這門新興學科突破厚重的清華園圍墻，把教研課堂搬到田野之間，使其有一個更大的舞臺和更廣闊的前景，于是便有了在中國考古史上具有里程碑性質(zhì)和深遠意義的山西考古之行。

1926年6月，在梅貽琦主持下，清華國學研究院與大學部歷史學系教授舉行聯(lián)席會議，討論組建考古陳列室問題。討論中大家認為：“欲研究吾國古代之文明，人類進化之程序，典籍以外，尤必資藉于實物及遺跡之考察也。”[21]乃議決由研究院與歷史系合辦考古學陳列室，由兩部教授合組一考古學室委員會，公推李濟為主席，主持其事，每年經(jīng)費預算六七千元。借此契機，這年9月，李濟與北京地質(zhì)調(diào)查所地質(zhì)學家、清華大學部地質(zhì)系講師袁復禮同赴山西，開始了調(diào)查發(fā)掘古物的田野考古之旅，并很快在夏縣發(fā)現(xiàn)了著名的西陰村遺址。二人組織當?shù)孛窆ぴ诖税l(fā)掘了兩個多月，直到12月30日方結束。

此次發(fā)掘收獲頗豐，共采集了七十六箱出土器物，分裝九大車，于次年元月初，歷盡數(shù)次艱險磨難和幾個晝夜的風餐露宿，總算安全無損地押運到清華研究院。梁啟超看罷又驚又喜，連夜給就讀于美國哈佛大學考古專業(yè)的兒子梁思永寫信，信中頗為激動地談到了這批出土器物，并詳細敘述了銅器、石器、骨器以及復雜的陶器花紋等問題，并說道：“此外，他們最得意的是得著半個蠶繭，證明在石器時代已經(jīng)會制絲。”對此次考古發(fā)掘的重大意義，極富科學眼光的梁啟超說：“這幾年來（民國九年以后）瑞典人安特生在甘肅、奉天發(fā)掘的這類花紋的陶器，力倡中國文化西來之說，自經(jīng)這回的發(fā)掘，他們想翻這個案。”“（李濟）所說‘以考古家眼光看中國，遍地皆黃金，可惜沒有人會揀’真是不錯。” [22]梁啟超殷切期望在美讀書的梁思永好好研習學問，回國后跟著李濟從事考古發(fā)掘與研究事業(yè)。