חורבת חרמש משתרעת בשלוחה, המשתפלת למזרח אל נחל יקנעם, במורדות המזרחיים של רכס הכרמל. החורבה נסקרה בעבר במסגרת סקר מפת דליה, ותועדו בה שרידי בנייה, מתקנים וקברים ולוקטו בה חרסים מן התקופות הפרסית, ההלניסטית, הביזנטית, האסלאמית הקדומה והצלבנית (עולמי תשמ"א: אתר 41). במרחק כ-500 מ' מצפון לחפירה נמצאות מערות אליקים — מקבץ של מערות קבורה שלהן מקמרים וכוכי קבורה — שבאחת מהן נחשפה כתובת שומרונית או ארמית בכתב עברי קדום (עולמי תשמ"א: אתר 40). בחפירה שנערכה בשנת 1994 במרחק כ-700 מ' מדרום לחורבה נחשפו גת ופסיפס מהתקופה הביזנטית (אושרי תשנ"ח). בחפירה שנערכה בשנת 2008 במרחק כ-650 מ' מדרום-מזרח לחורבה נחשפו שרידי מבני מגורים וארבעה גרזני נחושת מתקופת הברונזה הביניימית (הרשאה מס' 5382-A).
 
נפתחו שישה ריבועי חפירה במורד הצפוני-מזרחי של השלוחה (איור 2); הריבועים נחפרו עד לסלע האם. נחשפו ערמות של אבני שדה (איור 3) — אולי שרידי קירות של מדרגות עיבוד שנבנו בשולי החורבה — והצטברויות אדמה. בהצטברויות האדמה בריבועי החפירה (106L, 107L, 112L, 113L, 115L) נתגלו שברי כלי חרס מהתקופות הפרסית–ההלניסטית והרומית–העבאסית. בהצטברויות אדמה 107 ו-112 התגלו קערות חצי כדוריות (איור 1:4, 2), קדרות מורטריה (איור 3:4, 4), סיר בישול (איור 5:4) וקנקנים (איור 6:4–8), המתוארכים לתקופות הפרסית וההלניסטית. בהצטברויות אדמה 106, 113 ו-115 התגלו קנקן מהתקופה הרומית (איור 9:4), קנקנים מהתקופה הביזנטית (איור 10:4, 11) וקנקן מהתקופה העבאסית (איור 12:4). נראה כי שטח החפירה שימש אתר להשלכת פסולת. תוצאות החפירה מרחיבות את הידע על חורבת חרמש ועל שטחי השתרעותה.