《山海經》堪稱天下奇書。對于《山海經》的研究，自西漢劉向開始，至今已有兩千余年歷史。相傳到了西漢宣帝時，某地的一個石室塌陷，有人發現里面的石壁上刻畫著“反縛盜械人”的圖像，但無人知曉何意。大學者劉向指出這是“貳負之臣”。漢宣帝問他怎么知道的，劉向回答是在《山海經》上看到的。漢宣帝大驚，于是朝廷上下人人爭著閱讀《山海經》。現在流行的《山海經》是在漢哀帝元年(公元前6年)由劉向、劉歆父子帶領一批校書大臣校訂而成。至東晉初年，郭璞用文字、訓詁的方法，從玄學、神仙學方面對其加以注解并完成《山海經》18卷定本，使《山海經》這一曠古奇書得以完整。
南朝后梁張僧繇繪制了《山海經》圖，北朝后魏酈道元在注《水經》時對《山海經》一書征引闡發。此外，這一時期的地記、志怪書籍大量征引并使用《山海經》的材料。唐宋時，《山海經》被視為地理書，北宋《崇文書目》將《山海經》列入史部地理類。這一時期，《山海經》作者“禹益說”受到了質疑。《通典》云：“《禹本紀》、《山海經》不知何代之書，恢怪不經，疑夫子刪詩書后尚奇者所作，或先有其書，如詭誕之言必后人所加。”繼《通典》之后，尤褒更明確地把《山海經》“定為先秦之書，非禹及伯翳所作”。南宋時，《山海經》地理書性質的認定開始出現動搖。
明代楊慎《山海經補注》1卷、王崇慶《山海經釋義》18卷，多從文學欣賞方面闡發《山海經》的價值。清朝的吳任臣是繼郭璞之后對《山海經》做全面整理的第一人。他的《山海經廣注》對歷代流傳的原文進行了全面校正。清代乾隆時代的畢沅主要從文字學、音韻學、訓詁學、歷史學等方面考訂經文。郝懿行（1757—1825）綜合吳任臣、畢沅兩家之長，對《山海經》文字、篇目進行考證，清除了經文流傳過程中出現的文字障礙，他所著《山海經箋疏》成為今天流傳最廣的高質量《山海經》注本。這期間編輯的《四庫全書》將《山海經》收入子部小說家類。在地理考釋方面，吳承志所著《山海經地理今釋》認為，《山海經》范圍超出當時國界，涉及朝鮮、日本、俄羅斯、阿富汗等鄰國。清代之后，顧頡剛、譚其驤是對《山海經》研究貢獻最大的學者。
20世紀以來，從事《山海經》研究的學者逐漸增多，成果迭出。為適應《山海經》研究的發展形勢，1983年12月在成都舉辦了“中國《山海經》學術討論會”，有10多個省區的60多位學者參加。這是第一次《山海經》專題研究會議，標志著《山海經》研究隊伍已經形成。1986年，四川省社會科學院出版社出版了論文集《山海經新探》，該論文集共收論文27篇，大致依照地理、民族、神話、科技、綜論的順序進行編排。據不完全統計，20世紀各正式學刊發表論題含有《山海經》或其篇目名的學術論文172篇，其中外國學者6篇。1980年和1985年，袁珂《山海經校注》、《山海經校譯》先后由上海古籍出版社出版。1991年徐顯之《山海經探原》由武漢出版社出版。
進入21世紀以來，《山海經》研究出現了高潮，人們運用多種手法，從《山海經》文本的整理與校注，到其作者、成書年代、篇目、版本、圖文的關系、價值及其地理范圍等各方面展開了全面研究。國內學界連續完成了多部研究《山海經》專著：如丁振宗《破解<山海經>——古中國的X檔案》(中州古籍出版社2001年7月)，馬昌儀《古本山海經圖說》(山東畫報出版社2001年9月)和《全像山海經圖比較》(學苑出版社2003年8月)，王紅旗《經典圖讀山海經》(上海辭書出版社2003年8月)，郭郛《山海經注證》(中國社會科學出版社2004年5月)，張步天《山海經解》（香港天馬圖書有限公司2004年7月)、《山海經概論》(香港天馬圖書有限公司2004年10月)，葉舒憲等著《山海經的文化尋蹤——“想象地理學”的東西文化碰觸》(湖北人民出版社2004年4月)。
國外學者對《山海經》的研究也開展得如火如荼。早在1839年，法國國立東方現代語言學院首任漢學講座教授巴贊（AntoinePierreLouisBazin）曾專門撰文考察其宇宙結構學。1892年，荷蘭學者古斯塔夫·施勒格爾（GustavSchlegel）研究了《山海經》描述的古代氏族部落。1922年，英國人愛德華·T·魏爾納（EdwardT.C.Werner）出版了《中國神話與傳說》（MythsandLegendsofChina），探討了《山海經》中的鬼神現象。1939年，美國教授伊博恩（BernardE.Read）在《本草新注》（ChineseMedicalPlantsfromthePenTs’aoKangMu）中引用了《山海經》數據。20世紀70—80年代，美國學者約翰·威廉·史福勒爾（JohnWilliamSchiffeler）著書吁請學界關注《山海經》在民間草藥、傳奇人物和神話領域的貢獻。意大利學者利卡多·弗拉卡索（RraiccardoFcasso）則在1988年探討了《山海經》書中的性別主題和插圖。
三、《山海經》的影響
1．《山海經》與科技