按照劉向、劉歆父子和東漢王充的"正統"說法，《山海經》的作者是大禹和伯益，但人們在《山海經》中卻找到了發生在大禹和伯益以後的史實，因此"禹、益作說"受到了質疑。此後，隋朝的顏之推雖堅持舊說，但面對難以掩蓋的漏洞，他只好用"後人羼入，非本文也"來作掩飾。所以，《山海經》的作者便成了眾多學者考證的對象，種種假說紛紛而出，如"夷堅作說"；"鄒衍作說"；後人綜合炎黃兩族的傳說而成說；南方楚人作說；巴蜀人作說；早期方士作說，等等。當代學者袁珂認為，《山海經》實際上是無名氏的作品，而且不是壹時期壹人所作。以上各說雖有不同，但都肯定《山海經》的作者是中國人。
不過，耐人尋味的是，有關《山海經》作者的爭論並未到此為止，壹些學者、特別是國外學者對《山海經》的內容的作過仔細分析和研究後，將尋蹤作者的視角向國外延伸，作出了令人大吃壹驚的結論。他們說，《山海經》並不是中國人所作，它的真正作者很可能是外國人。這種說法就象《山海經》中光怪陸離的神話壹樣，讓人大開眼界！那麽，他們得出這種結論的根據何在？ 法國漢學家馬伯樂認為，《山海經》所述地理系受到公元前5世紀外來的印度和伊朗文化潮流的刺激和影響而成。其言下之意，暗示《山海經》的作者可能是印度人或伊朗人。而香港學者衛聚賢在其《古史研究》壹書中，進壹步明確《山海經》的作者為印度人隋巢子。
1978年在臺北出版的《屈原與九歌》的作者蘇雪林在提及《山海經》時，又把作者的屬地推向更西更遠的巴比倫。他認為，《山海經》是關於阿拉伯半島中兩河流域的地理書，原為古巴比倫人所作，戰國時由波斯人帶到中國，其中有些關於中國地理的內容是後人混入的。他還認為，《山海經》可能是也是鄒衍的講義，由其弟子筆錄，但記錄者並非壹人。
還有壹些歐洲學者將《山海經》所記載的內容同希臘神話進行了比較，認為書中有關長耳、奇股、三足等怪人形象與希臘神話裏的怪物極其相似。另外，美國學者也認為，《山海經》中有對美洲大陸的精確描寫，如《海外東經》、《大荒東經》中描述的"光華之谷"，與美國科羅拉多大峽谷有驚人的相似之處；《東山經》則生動而精確地描寫了美國內華達州的黑色石、金塊、舊金山灣的海豹、會裝死的美洲負鼠等。有些研究者還按照《山海經》指示的路線考察了美洲大陸，發現兩者之間有著極為吻合的地理現象。從這些歐美學者的考證看，其弦外之音似乎《山海經》又成了希臘人或美洲人所作！
對《山海經》作者的爭論，從壹個方面反映了今天此書在歷史、地理、文學、動植物學等諸多領域內有著極其重要的學術價值和學術地位。壹些研究者從中國之外去尋覓作者的作法，雖然看上去有些牽強和難免嘩眾取寵之嫌，但也不乏真知灼見。究其原因，實因《山海經》所涵蓋的令人驚嘆的博大龐雜、無所不包的內容所致，以致使研究者產生了仁智互見的結論。因此，這壹疑案的徹底破解尚需要時日。而現在看來，歷史學家淩純聲的看法可能較符合實際，即：《山海經》乃是以中國為中心，東及西太平洋，南至南海諸島，西抵西南亞洲，北到西伯利亞的壹本《古亞洲地誌》，它記述了古亞洲的地理、博物、民族、宗教等諸多寶貴的資料，至於其作者可能已難於確認。