Kalniešu senkapos izšķiramas divas hronoloģiski atšķirīgas apbedīšanas vietas – Kalniešu I un Kalniešu II kapulauks, kuri atradās tuvu viens otram. Kalniešu I kapulaukā bija divi bronzas laikmetā mākslīgi uzbērti uzkalniņi, bet Kalniešu II kapulauks bija ierīkots dabiskā lēzenā paugurā un attiecās uz vidējo dzelzs laikmetu.

Pirmās ziņas par kapu uzkalniņu Kalniešu māju robežās iegūtas 1928. gadā. Apmēram tajā pašā laikā Valsts Vēsturiskajam muzejam (tagad Latvijas Nacionālais vēstures muzejs) nodota 8. gs. bronzas stopsakta, kas atrasta, apstrādājot zemi lēzenajā uzkalniņā. 1932. gadā uzkalniņš iekļauts aizsargājamo pieminekļu sarakstā kā vidējā dzelzs laikmeta kapulauks. Uz šo ziņu pamata muzejs (ar nosaukumu Latvijas Padomju Sociālistiskās Republikas (Latvijas PSR) Centrālais Valsts Vēsturiskais muzejs 1944.–1956. gadā; Latvijas PSR Vēstures muzejs 1956.–1989. gadā) Lūcijas Vankinas vadībā 1948., 1950. un 1958. gadā veica arheoloģiskos izrakumus. Uzsākot pētījumus, atklājās, ka netālu no vidējā dzelzs laikmeta uzkalniņa (Kalnieši II) ir vēl divi bronzas laikmeta uzkalniņi (Kalnieši I).

Kalniešu bronzas laikmeta I kapulauks aptvēra divus lēzenus mākslīgi izveidotus uzkalniņus (I un III), kas atradās līdzena lauka vidū 80 m attālumā viens no otra. Uzkalniņi bija izplūduši, jo lauks pastāvīgi tika apstrādāts. Iespējams, ka kapu uzkalniņu bijis vairāk, bet tie laika gaitā nolīdzināti. I uzkalniņa diametrs bija 25 m, augstums – 0,9 m. No uzkalniņa tika izpētīti 238 m², izrokot tam pāri austrumu–rietumu virzienā 8 m platu joslu. Uzkalniņš bija uzbērts no sarkanas smilts, kas spilgti atšķīrās no apkārtējās grunts. Sarkano smilti, domājams, ieguva, augstā temperatūrā izdedzinot savākto apkārt esošo dzelteno smilti, līdz tā ieguva sārtu nokrāsu. Zem šīs sarkanās smilts bija 2–3 cm bieza deguma kārtiņa, liecinot par uzkalniņa vietas rituālu attīrīšanu, to izdedzinot. Tas norāda, ka ugunij bēru rituālos bija svarīga nozīme. Uzkalniņa izpētītajā teritorijā atklāja 50 apbedījumus, kuros mirušie bija guldīti divās trīs, bet uzkalniņa centrālajā daļā pat četrās kārtās. No tiem 21 bija ugunskaps, kas atklājās kā apaļas vai ovālas, līdz 10 cm biezas kalcinētu kaulu drumstalu koncentrācijas vietas. Pārējie 29 bija skeletkapi, kuros mirušie tika guldīti uz muguras izstieptā stāvoklī un orientēti galvenokārt radiāli uz uzkalniņa centru. Daļa no tiem bija ievietoti laukakmeņu, retāk dolomīta plākšņu šķirstos, kurus dažkārt daļēji vai pilnībā sedza akmeņu pārklājs. Skeletu kauli, izņemot zobus, bija slikti saglabājušies. Apbedījumos atrasto priekšmetu skaits nav liels – divu kaula rotadatu fragmenti, kaula īlens, divas kaula harpūnas, akmens urbuma tapiņa, bronzas koniska podziņa, gredzentiņš un skārda plāksnītes. 35 vietās – gan apbedījumos, gan ārpus tiem – atrada zirgu, atsevišķos gadījumos arī vēršu un aitas zobus. Apbedījumi datējami ar 2. gadu tūkstoša pēdējo ceturksni līdz apmēram 6. gs. p. m. ē. XV ugunskapam veica radioaktīvā oglekļa (¹⁴C) analīzi, nosakot tā vecumu 1210.–1000. gads p. m. ē.

III uzkalniņā izpētīja 1 x 13 m lielu tranšeju, atklājot atsevišķus akmeņus, pelnainus plankumus un izkaisītus ugunskapu kaulus. Uzkalniņš attiecas uz bronzas laikmetu.

Kalniešu II kapulaukā (izrakumus vadīja Vladislavs Urtāns) izpētīja 335 m² lielu platību; senvieta izpētīta gandrīz pilnībā. Kapu paugura diametrs bija ap 20 m, bet augstums – 0,5 m. Pavisam atklāja 33 skeletkapus. Mirušie bija guldīti izstieptā stāvoklī, ar elkoņos saliektām rokām uz krūtīm vai jostasvietas, un lielākoties bija orientēti ziemeļaustrumu (vīrieši) vai dienvidrietumu (sievietes) virzienā. Vīriešiem kapā līdzi dots dzelzs šaurasmens cirvis, vienasmens kaujas nazis (skramasakss), viens vai, biežāk, divi šķēpi; no rotām vīriešu kapos atrastas stopsaktas, pūcessaktas, krustadatas, aproces ar sašaurinātiem un vāļu galiem. Sieviešu kapos atrada dzelzs sirpjus, raukņus, īlenus, bet no rotām – bronzas kaklariņķus ar seglu un kāšu ar noplacinātiem vai četrskaldņu galiem. Uz katras rokas bija pa vienai manšetveida, lentveida vai vāļu galu aprocei, bet pirkstus rotāja ar spirālgredzeniem. Apbedītos sākotnēji uzskatīja par latgaļiem, bet mūsdienās tos pieskaita sēļiem.

Gan Kalniešu I, gan Kalniešu II kapulauks zemes apstrādes gaitā nolīdzināts. Mūsdienās Kalniešu senkapi atrodas Pļaviņu HES ūdenskrātuves teritorijā.