A principios de los años 90, con motivo del descubrimiento de la cercana cueva de la Garma B, miembros del G.E.I.S. Carballo/Raba localizaron la boca y el yacimiento del piso superior de La Garma A. En 1996, durante las tareas de excavación arqueológica del vestíbulo del piso superior, dirigidas por P. Arias y R. Ontañón, dos miembros del equipo -J. M. Ayllón y A. Serna-, descubren la galería de las pinturas en el piso inferior, cuando exploraban y topografiaban el sistema. En la actualidad, continúan los trabajos de excavación y documentación de todo el conjunto por parte de un equipo del Departamento de Ciencias Históricas de la Universidad de Cantabria. En el vestíbulo superior aparece una estratigrafía compleja, con niveles de enterramientos humanos y de habitación mesolíticos y del Paleolítico Superior y Antiguo. En el piso intermedio hay gran número de restos paleontológicos, fundamentalmente de osos, e industrias del Paleolítico Inferior. No obstante, los restos más importantes son los localizados en el piso inferior, donde se pueden distinguir tres yacimientos, todos ellos intactos. Se ha documentado un yacimiento de habitación magdaleniense en el vestíbulo primitivo, con algunas estructuras complejas debajo de los paneles principales de pinturas aparece otro yacimiento paleolítico en superficie, y justo bajo la sima que comunica con la galería intermedia se ubican varias inhumaciones de la época altomedieval. Las manifestaciones artísticas se distribuyen por casi todo el piso inferior. En el vestíbulo primitivo hay paneles de pinturas y grabados. En las zonas aledañas y en la gran sala contigua continúa habiendo manifestaciones, en paneles muy complejos. En el fondo de la cavidad hay abundantes pinturas, que llegan hasta la sala donde está la sima que comunica con el piso inferior activo, por donde circula el río. Con todo, el arte rupestre paleolítico de la cavidad es todavía poco conocido al estar en proceso de documentación y estudio. En el vestíbulo primitivo hay grabados y pinturas en gran número. Entre las manifestaciones pintadas destaca la presencia de un caballo de gran tamaño modelado en negro y de gran naturalismo, así como abundantes pinturas rojas representando signos. En áreas próximas se hallaron pinturas negras con varias figuras de cuadrúpedos y algunas pinturas rojas. Más al interior, en una sala de grandes dimensiones, aparece un gran panel con pinturas rojas con el contorno grabado, representando el tren delantero de un bóvido, un cérvido y varias cabras, así como otras figuras rojas más sencillas. Desde aquí, hasta una pequeña sala posterior, y a lo largo de un corredor que las une, aparecen gran número de pinturas, generalmente rojas, con signos complejos, puntuaciones, y tres bisontes. Desde esta última sala, se accede a un corredor que llega hasta una gran galería, uno de cuyos ramales desemboca en la sala de la sima que accede al piso intermedio. En toda esta área hay pinturas rojas, representando generalmente signos y manos en negativo. Al fondo de la cueva, en la sala en la cual se ubica la sima que desciende al piso activo, hay paneles complejos con manos en negativo y signos, además de alguna pintura aislada, entre las que destaca un bisonte en negro. Las manifestaciones se pueden encuadrar estilísticamente en los estilos II, III y IV de Leroi-Gourhan. Al estilo II pertenecen las manos y signos rojos del fondo de la galería. Al estilo III las representaciones de cabras, uro y cierva roja, así como gran número de signos complejos. Y por último, al estilo IV habría que asignar algunas figuras negras, como el caballo modelado, que se distribuyen desde el vestíbulo hasta el fondo, donde está el mencionado tren trasero de bisonte. Su cronología probable abarcaría desde finales del Auriñaciense (unos 28.000 años), hasta el Magdaleniense Medio (unos 13.000 años).