《山海經》壹書的作者和成書時間都還未確定。過去認為為大禹、伯益所作。現代中國學者壹般認為《山海經》成書非壹時，作者亦非壹人，時間大約是從戰國初年到漢代初年楚，巴蜀，山東及齊地方的人所作，到西漢校書時才合編在壹起。其中許多可能來自口頭傳說。
《山海經》現在最早的版本是經西漢劉向、劉歆父子校刊而成。晉朝郭璞曾為《山海經》作註，考證註釋者還有明朝王崇慶的《山海經釋義》、楊慎的《山海經補註》、吳任臣的《山海經廣註》、清朝吳承誌的《山海經地理今釋》、畢沅的《山海經新校正》和郝懿行《山海經箋疏》，民國以後以袁珂的《山海經校註》最流行，研究《山海經》者必讀袁書。
《山海經》全書十八卷，其中“山經”五卷，“海經”八卷，***約31000字。記載了100多個邦國，550山，300水道以及邦國山水的地理、風土物產等訊息。其中《山經》所載的大部分是歷代巫師、方士和祠官的踏勘記錄，經長期傳寫編纂，多少會有所誇飾，但仍具有較高的參考價值。在"山經"中保存大量祭祀神只的祭禮，原本都與《周禮》所載紀錄對照研究，現在才發現可與新出土的戰國簡帛《包山楚簡》、《望山楚簡》及《新蔡楚簡》中的祭禱紀錄對比研究。
女媧古代中國神話的基本來源就是《山海經》，其中最著名的包括：誇父追日、女媧補天、後羿射九日、黃帝大戰蚩尤、***工怒觸不周山從而引發大洪水、鯀偷息壤治水成功、天帝取回息壤殺死鯀以及最後大禹治水成功的故事。
除此之外，《山海經》還以流水帳方式記載了壹些奇怪的事件，對這些事件至今仍然存在較大的爭論。
該書按照地區不按時間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。這種南西北東的順序與後代從東開始，東南西北的順序習慣不同，據研究與古代帝王座北朝南以及天南地北的空間觀念有關。
古代中國也壹直把《山海經》作歷史看待，是中國各代史家的必備參考書，由於該書成書年代久遠，連司馬遷寫《史記》時也認為：“至《禹本紀》，《山海經》所有怪物，余不敢言之也。”
魯迅還專門寫有壹篇《阿長與〈山海經〉》，記敘了家中仆人長媽媽為他買來壹本《山海經》，給他帶來的那份驚喜，還兩次特別提到“九頭的蛇”。