中华儿女对人文始祖伏羲的祭祀源远流长，在古代文献中就有多种记载。史载伏羲祭祀始自春秋时期，秦文公十年（公元前756年）在渭水流域，用三牢之礼祭祀伏羲。自秦汉至明清，伏羲作为三皇之首，人们对其祭祀不断，相沿成习，历经两千余年的积淀，在华夏祭祖圣地天水形成了内涵丰富的祭祀形式。
在汉代，伏羲被定为春皇，祭祀在春天举行。唐玄宗天宝六年（747年）朝廷确定春季三月三日、秋季九月九日祭祀三皇。金章宗明昌年间（1190年—1196年），在秦州三阳川蜗牛堡（即今之卦台山）建伏羲庙。从那时起一年春秋两次，每年农历三月三、九月九用太牢祭祀，礼乐仿孔庙，规模宏大，仪规严谨。祭祀流程由礼部制定。金元两代，卦台山伏羲庙即依据这两个日期祭祀。明初沿袭元制。清代，民间相传农历正月十六是伏羲的诞辰日，正祭日期遂改为正月十六日。祭祀活动从正月十四开始，十五日出榜文，十六日正祭，同时上演庙戏，举办伏羲庙灯会。后来的帝王将祭祀改为仲春、仲秋，即二月和八月，卦台山伏羲庙民间祭祀日期，则为正月十五日和二月十五日，一年两度，一直沿袭至今。同时，卦台山也成为民间祭祀伏羲的圣地。
祭器、祭品
在唐代用少牢祭祀三皇，即用羊、猪两牲。宋改为用太牢祭祀，即用牛、羊、猪三牲。金、元两代，卦台山伏羲庙以太牢祭祀，明代沿用太牢祭祀。祭祀时陈设的祭器有豆、笾、俎、爵、樽等，分别盛肉类、羹、瓜果、菜肴、黍、稷、稻粱、酒等祭品，另设玉帛等物。清代太牢祭祀、少牢祭祀交替使用，并改太牢为乌牛、白马、猪等三牲，陈设祭品较前简略。民国时期在某些有特殊意义的年份才三牲俱全，同献的祭品有果品、食物、酒等。现在的祭祀，主祭品用猪两头，古代礼器不存，祭品用普通的盘、碗陈设。
祭祀乐章
据乾隆《直隶秦州新志·建置》记载，明代乐舞规模大抵如下：“有迎献、初献、亚献、终献、彻馔、送神之乐。”乐器三十有六，乐生四十有四，冠服一百四十有四。舞器百有三十，舞生六十有六人，冠服二百六十有四。清以来乐舞失传，晚清时祭祀已为无乐之舞，或以一些戏曲中与祭祀场面配合的音乐替代。现如今卦台山的民间祭祀已无祭祀乐章。
两千多年来伏羲祭祀仪式历经历史的变迁，祭祀内容、形式不断变化，最后形成了一整套系统化、程式化的民间伏羲祭祀形式，一直延续至今。现在的伏羲民间祭祀程序、仪式相比以前明显简化，但是现在的民间祭祀活动早已超出了原始祭祀的内涵。现在祭祀活动中的音乐、舞蹈、服饰、器具都在一定数量的民间艺人中代代相承，现已面临濒危，部分祭祀程序都已简化。现存的祭祀仪式有：
祭品放饭
满汉饭。主要包括猪一头，羊一头，鸡一只，鱼、干果、鲜果、酒、茶等36种。
仪程
司仪人穿戴礼服，在神案前主持；执事者各执其事，主祭人就位，陪祭人就位；跪、鸣钟八响、击鼓三声、鸣炮奏乐；发腊、焚香、转香、插香；捧茶替杯，三举三献，一奠茶、二奠茶、三奠茶，酹茶收杯；捧酒替杯，三举三献，一奠酒、二奠酒、三奠酒、酹酒收杯；主祭人合羹粥、合盐酱、合醋水；厨师冒汤；主祭人宣读祭文；替表、化表；鸣炮、奏乐；一叩首、二叩首、三叩首，起立；一鞠躬、二鞠躬、三鞠躬，礼齐。
明嘉靖十三年（1534年），陕西监察御史张鹏巡察秦州，考察秦州伏羲庙的祭祀情况，见伏羲庙祭礼简陋，而且没有健全的乐舞制度，不足以突出“羲皇故里”的特色，便邀秦州知州黄仕隆制礼作乐。并且撰写了《迎神曲》《送神曲》各一章，以配合祭祀礼乐。胡缵宗《太昊伏羲庙乐记》说：“（张鹏）乃邀仕隆召（招）工制器、翟、冠、袍之属必；制罔不合，而敬可持矣。”乐舞大抵按当时文庙使用的礼乐制作。据乾隆《直隶秦州新志·建置》伏羲庙条，可知明代乐舞规模大抵如下：“有迎神、初献、亚献、终献、彻馔、送神之乐。乐器三十有六，乐生四十有四人，冠服一百四十有四。舞器百有三十，舞生六十有六人，冠服二百六十有四。”仪式大致为：祭日清晨，知州着朝服率领僚属士绅等在鼓乐中出榜迎神，而后由专职祭祀人员陈献各种祭品，如牲牢、瓜果菜肴、黍稷稻粱、酒、玉帛等，接着在音乐歌舞的氛围中结束供奉。
祭祀正式开始，知州宣读礼部侍郎特颁的祭文，而后主、陪祭人员行拜礼，城乡民众敬香火。当暮霭降临，则撤去祭品，毕恭毕敬地送神灵升天。清代的祭祀程序、礼仪仍旧是神圣严肃的。正月十六日零点，礼炮九响，正祭开始，屠宰乌牛、白马、猪三牲献血，清洗后将头架于供桌；杂陈果品、糕点、茶酒等物，而后由民众敬香。早晨八时许，典礼开始，主祭、陪祭依次列香案前宣读祭文，行三拜九叩礼（后改为三鞠躬）。下午行送神礼，将榜文焚于先天殿前的琉璃塔上，最后将灰送至河中。
伏羲祭祀乐舞在清代失传，晚清时祭祀或以一些戏曲中与祭祀场面配合的音乐替代，或以夹板舞之类的舞代舞。仪程基本上还沿用明张鹏、黄仕隆主持制定的祭祀乐。当时张鹏的乐章由黄仕隆负责刻石立碑，碑现存天水伏羲庙西碑廊。在伏羲祭祀的历史中，仪式的文化内涵不断发生转换。各个朝代不同的社会背景、统治策略、思想观念，决定了他们对伏羲祭祀的不同政策取向。伏羲不仅被看做信仰主体，更多的是被当做某种历史记忆性资源，在现实社会中被选择与被再造。
新中国成立后，自1988年举行公祭典礼以来，天水市已举办了15次公祭仪式，并形成了独具特色、内涵丰富的祭祀文化。伏羲祭祀大典隆重、肃穆、庄严。祭祀大典鸣礼炮13响，象征13亿中华儿女共祭始祖。歌颂伏羲“开天立极”之德的传统宫廷乐舞，和表现秦州儿女对人文始祖伏羲敬仰之情的民间夹板舞、旋鼓舞，将祭祀活动带到了高潮。
