关于《山海经》一书的性质，众说纷纭。
从《汉书》到《新唐书》的记载，《山海经》一直被视为具有实用价值的地理书。汉代刘歆在其《上<山海经>表》中他指出：“《山海经》内别五方之山，外分八方之海，纪其珍宝奇物，异方之所生，水土草木禽兽昆虫麟凤之所止，祯祥之所隐，及四海之外，绝域之国，殊类之人。禹别九州，任土作贡；而益等类物善恶，著《山海经》”；后世的《隋书·经籍志》以及不少史书，也把它列入地理类。
而《汉书·艺文志》则把它列入数术类刑法家之首，与《相人》、《相六畜》之类的巫卜星相之书混在一起，《宋史·艺文志》将之列入五行类。
明清时期，《山海经》有着“古今语怪之祖”、“小说之最古”的评价；明代学者胡应麟在《四部正讹》中称它为专讲神怪之书，即“古之语怪之祖”。
清代纪昀在《四库全书总目提要》中，称它是最古的小说，云：“究其本旨，实非黄老之言。……诸家以为地理书之冠，亦为未允。核实定名，则小说之最古者尔。”
晚清时期，张之洞的《书目答问》，将它看作是历史著作，列入“古史类”。鲁迅先生则在《中国小说史略》中说，《山海经》“记海内外山川神祗异物及祭礼所宜……所载祠神之物多用糈，与巫术合，盖古之巫书也。”并说，“中国之神话与传说，今尚无集录为专书者。仅散见于古籍，而《山海经》中特多”。
而在近代至当代，《山海经》会根据研究者的研究方向和理论，有着不同的性质，其中，该文献最具代表的性质为“上古时期的百科全书”。
科技与物产
《山海经》大量记载了中国先秦时代数千农耕文化的科技生产成果。它还记载了农业生产情况：“西南黑水之间，有都广之野。后稷葬焉，爱有膏菽、膏稻、膏黍、膏稷，百谷自生，冬夏播琴。鸾鸟自歌，凤鸟自舞。灵寿华实，草木所聚。”从这些原始的农耕文化中我们可以看到当时人们的科技生产水平和科技生产的成果。在《山海经》中还有许多关于水利、车船制造、耕牛使用、乐舞产生及投壶游戏的记载。
《山海经》中，从矿物、动物、本草药物可以窥见中医药历史的本来面目。山海经记载药物多达160余种，包括植物59种，动物83种、矿物4种，可治数十种病，并记载了食、汤服、沐浴、佩带、涂抹等多种用药方法（这实际上也是多种用药方法的最早记载）防兽病1种，这些说明春秋末期人们对预防疾病已相当重视。
《山海经》全书十八卷，其中“山经”五卷，“海经”八卷，“大荒经”四卷，“海内经”一卷，共约31000字。记载了100多个邦国，550山，300水道以及邦国山水的地理、风土物产等讯息。
《山海经》中对于动物的记载，据统计有277种之多，有虎、豹、狕、熊、罴、狼、犬、兔、猪、马、猴、猿、猩、犀、牛、彘、鹿、麂、类、豚、禺、羚、羊、象、蛇、蝼、猥、訾、驼、獭、狐、糜、麈等，还有猼、毕方、帝江、何罗鱼、鸟焉、狌狌。郭璞认为狌狌就是猩猩。
其中《山经》所载的大部分是历代巫师、方士和祠官的踏勘记录，经长期传写编纂，多少会有所夸饰，但仍具有较高的参考价值。在〈山经〉中保存大量祭祀神祇的祭礼，原本都与《周礼》所载纪录对照研究，现在才发现可与新出土的战国简帛《包山楚简》、《望山楚简》及《新蔡楚简》中的祭祷纪录对比研究。
古代中国神话的基本来源就是《山海经》，其中最著名的包括：夸父追日、女娲补天、后羿射九日、黄帝大战蚩尤、共工怒触不周山从而引发大洪水、鲧偷息壤治水成功、天帝取回息壤杀死鲧以及最后大禹治水成功的故事。