长期以来，尽管人们对“三皇”诸先祖的确定及其位次的认识一直存在分歧，有尊伏羲、燧人、神农为“三皇”的，有尊伏羲、神农、祝融为“三皇”的，有尊伏羲、女娲、神农为“三皇”的，有尊伏羲、神农、黄帝为“三皇”的，也有尊燧人、伏羲、女娲为“三皇”的，但一个值得注意的现象则是，被认为有资格尊为“三皇”之一者，在关天地区大都有古文献记载的诞辰地，特别是被公认为“三皇”之首的伏羲的诞生地在甘肃天水地区更是有着相当明确的古文献记载和相当集中的传说及考古印证。为便于集中叙述与说理，这里仅就伏羲、女娲、轩辕、神农等上古始祖与关天地区的紧密联系进行简要叙述。

古籍记载方面，伏羲生于甘肃天水的记载相当明确，并已为世所公认。早在西汉《遁甲开山图》已有“伏羲生成纪”的记载。晋代皇甫谧的《帝王世纪》记载：“太昊帝庖牺氏，风姓也。母曰华胥，燧人之世，有巨人迹，出于雷泽。华胥以足履之有娠，生伏牺。长于成纪。蛇身人首，有圣德，燧人氏后，庖牺氏代之，继天而王，首德于木。百王为先。”此后北魏郦道元的《水经注》、唐李吉甫的《元和郡县图志》、唐司马贞的《三皇本纪》等都认同此说法。两宋时的郑樵在《通志》中也是这样描述的：“伏羲，生于成纪，作都于陈。”以汉代所设成纪县而言，其主要部分正是今天的天水地区，后世的成纪县，更是完全在今天水境内。正如江泽民总书记1992年的题词所言，天水是“伏羲故里”。(www.daowen.com)

关于炎黄二帝，有学者认为，伏羲氏是戎族的古老祖先，从戎族的发展壮大中析出了以炎帝为代表的羌族和以黄帝为代表的氐族。前者姜姓，后者姬姓。姜即羌，他们生活在羌水流域。姬即氐，早期活动于姬水一带。姬水即氐水，就是现在甘肃清水县的牛头河上游的大祗水和小祗水，所以黄帝生于天水。从古文献来看，《史记·五帝本纪》记载：“黄帝者，少典之子，姓公孙，名轩辕。……黄帝居于轩辕之丘。”至于“轩辕之丘”的具体地点，史学界并没有统一的观点。但据《国语·晋语四》记载：“黄帝以姬水成，炎帝以姜水成，成而异德。故黄帝为姬，炎帝为姜，二帝用师以相济也。”这是中国历史最早记载炎帝、黄帝诞生地的史料。而《水经注·渭水》条下说：“歧水又东，经姜氏城南，为姜水。”歧水即今西出岐山、东过武功、折南流入渭河的小水，因其流域正是姜族繁育的中心，故这一段的歧水自古又有姜水之称。至于姬水，郦道元引南安姚瞻的说法，认为就是天水。《水经注》卷17《渭水》：“泾谷水又西北，轩辕谷水注之，水出南山轩辕溪，南安姚瞻以为黄帝生于天水，在上邽城东七十里轩辕谷。”《甘肃通志》（乾隆版）记载：“轩辕谷隘，清水县东七十里，黄帝诞此。”　　《直隶秦州新志》：“帝生轩辕之丘，名曰轩辕。今清水县东南七十里，黄帝诞此。”明代学者胡缵宗撰写《轩辕黄帝生清水考》，为清水题“轩辕故里”碑，现代著名历史学家范文澜在《中国通史简编》中也说“轩辕黄帝诞生于甘肃清水”。以此为据，徐旭生等学者提出了以炎、黄为主的华夏集团起自西北的假设，认为炎帝族在陕西境内的渭水上游一带，黄帝族在甘肃及陕北一带，获得了重要发展以后分别沿偏南和偏北的路线继进，开始抵达中原，与东夷集团产生接触和争夺。