《山海经》是一部内容丰富、风貌独特的古代著作，包含历史、地理、民族、神话、宗教、生物、水利、矿产、医学等诸方面。《山海经》的性质，历代说法不尽相同。《汉书·艺文志》把它列入形法类，东汉班固则列入术数类，而刘秀歆则认为《山海经》是一部地理博物著作。西晋郭璞很推崇《山海经》，认为它是一部可信的地理文献。至明代，胡应麟认为《山海经》为"古今语怪之祖"，始将该书列入"语怪"之书。
清《四库全书》也把此书列入小说类。近代鲁迅也认为此书是巫觋、方士之书。然而大多数论者认为《山海经》是一部早期有价值的地理著作，其中尤以《五藏山经》地理价值最高。历代对《山海经》的地学价值的认识经历着一个反复曲折的过程。东汉时，著名的治水专家王景，从治卞入手治河，临行，明帝赠送给他的参考书中就有《山海经》。
北魏郦道元作《水经注》时，引用《山海经》达80余处。以后《隋书·经籍志》、《旧唐书·经籍志》、《新唐书·艺文志》及王尧臣《崇文总目》皆将其列入史部地理类书。明清时代是《山海经》地学价值被贬时期，被说成"多杂以神怪"、"道里山川难考据"。至近代，顾颉刚作《五藏山经试探》，发表了许多极为精辟的见解，使人们重新认识《山海经》的科学价值。
其后，谭其骧又作《"山经"河水下游及其支流考》，利用《山海经》中丰富的河道资料，将《北山经》中注入河水下游的支流一条一条梳理，并加以排比，考证出一条最古的黄河故道。此文的发表，进一步确立了《山海经》尤其是《五藏山经》在地理学上的科学地位。《山海经》的作者与成书年代，众说纷纭。东汉刘秀《上山海经表》中，主张该书出于唐虞之际，系禹、益所作。
以后《尔雅》、《论衡》、《吴越春秋》皆从其说。此说比现最早，流传时间也长。然而，北魏郦道先作《水经注》时已发现：《山海经》编书稀绝，书策落次，难以辑缀，后人又加以假合，与原意相差甚远。开始怀疑此书非出于一人一时之手。北齐《颜氏家训·书证篇》又据《山海经》文中有长沙、零陵、桂阳、诸暨等秦汉以后的地名，认为绝非是禹、益所作。
《隋书·经籍志》亦云断不作于三代以上。此后随着考古学与弁伪学的发展，禹、益之说日趋被否定。当代学者较一致认为《山海经》是由几个部分汇集而成，并非出于一人一时之手。但具体看法又不同，有学者认为《山海经》由三大部分组成，其中以《山经》成书年代最早，为战国时作；《海经》为西汉所作；《大荒经》及《大荒海内经》为东汉至魏晋所作。
