這部古老的奇書記載了大量的神話故事，被人們廣為傳誦。傳說在堯的時候，天上有十個太陽同時出現在天空，把土地烤焦了，莊稼都枯幹了，人們熱得喘不過氣來，倒在地上昏迷不醒。因為天氣酷熱的緣故，壹些怪禽猛獸，也都從幹涸的江湖和火焰似的森林裏跑出來，在各地殘害人民。
人間的災難驚動了天上的神，天帝命令善於射箭的後羿下到人間，協助堯解除人間的苦難。後羿帶著天帝賜給他的壹張紅色的弓，壹口袋白色的箭，還帶著他美麗的妻子嫦娥壹起來到人間。後羿立即開始了射日的戰鬥。他從肩上除下那紅色的弓，取出白色的箭，壹支壹支地向驕橫的太陽射去，頃刻間十個太陽被射去了九個。堯認為留下壹個太陽對人民有用處，於是攔阻了後羿的繼續射擊。這就是有名的後羿射日的故事。
《山海經》裏還記載了女媧補天的故事。傳說當人類繁衍起來後，忽然水神***工和火神祝融打起仗來，他們從天上壹直打到地下，鬧得到處不寧。結果祝融打勝了，但敗了的***工不服，壹怒之下，把頭撞向不周山。不周山崩裂了，支撐天地之間的大柱斷折了，天倒下了半邊，出現了壹個大窟窿，地也陷成壹道道大裂紋，山林燒起了大火，洪水從地底下噴湧出來，龍蛇猛獸也出來吞食人民。人類面臨著空前大災難。
女媧目睹人類遭到如此奇禍，感到無比痛苦，於是決心補天，以終止這場災難。她選用各種各樣的五色石子，架起火將它們熔化成漿，用這種石漿將殘缺的天補好，隨後又斬下壹只大龜的四腳，當作四根柱子把倒塌的半邊天支起來。女媧還擒殺了殘害人民的黑龍，剎住了龍蛇的囂張氣焰。最後為了堵住洪水不再漫流，女媧還收集了大量蘆草，把它們燒成灰，埋塞向四處鋪開的洪流。
經過女媧壹番辛勞整治，天補上了，地填平了，水止住了，龍蛇猛獸斂跡了，人民又重新過著安樂的生活。但是這場特大的災禍畢竟留下了痕跡。從此天還是有些向西北傾斜，因此太陽、月亮和眾星辰都很自然地歸向西方，又因為地向東南傾斜，所以壹切江河都往那裏匯流。
《山海經》全書***18篇，約31000字。全書內容，以五藏山經5篇和海外經4篇作為壹組；海內經4篇作為壹組；而大荒經5篇以及書末海內經1篇又作為壹組。每組的組織結構，自具首尾，前後貫串，有綱有目。五藏山經的壹組，依南、西、北、東、中的方位次序分篇，每篇又分若幹節，前壹節和後壹節又用有關聯的語句相承接，使篇節間的關系表現的非常清楚。該書按照地區把這些事物壹壹記錄。所記事物大部分由南開始，然後向西，再向北，最後到達大陸（九州）中部。九州四圍被東海、西海、南海、北海所包圍。
古人壹直把《山海經》當作歷史看待，是中國各代史家的必備參考書。