《山海经》记述的内容十分丰富，其中囊括了天文、历法、地理、气象、动物、植物、矿物、地质、水利、考古、人类学、海洋学和科技史等诸多内容。同时也保留了大量远古神话传说。《山海经》的今传本为18卷39篇，分《五藏山经》、《海外经》、《海内经》、《大荒经》四部分，其中《五藏山经》5卷，包括《南山经》、《西山经》《北山经》、《东山经》、《中山经》，共21000字，占全书的2/3。
  《海内经》、《海外经》8卷，4200字。《大荒经》及《大荒海内经》5卷，5300字。《山经》以五方山川为纲，记述的内容包括古史、草木、鸟兽、神话、宗教等。《海经》除著录地理方位外，还记载远国异人的状貌和风格。在古代文化、科技和交通不发达的情况下，尤为可贵。
  卷1 -5分为26节，描写了 447座中央陆地上的山脉。每座山的描写至少包括它的名 字，它距前面提到的山脉的距离，以及关于其植物、动物和矿物的信息。还包括对居住于 一座山或者一群山脉上的守护神和怪物以及某些神话传说的评说。当一条河与一座山相连时，原文详细说明了河流的起源和出口、流向以及其中所见的物品。
  在24个小部分的末尾，还提供了一些有关山精崇拜的规定，这些记载对研究中国早期宗教是十分重要的。卷6 -18的内容有些不一样。地名几乎无法确认，植物学和动物学让位于虚构的民族学；医学的、占卜的和仪式的规定再也找不到了，神话纪录倒为数更多。作者以《中山经》所在地区为世界的中心，四周是《南山经》、《西山经》、《北山经》、《东山经》中所记录的山系，它们共同构成大陆，大陆被海包围着，四海之外又有陆地和国家，再外还有荒远之地，这就是《山海经》所描绘的世界。
  《山海经》的地域范围依今天的行政区划来分析，大概如下：《南山经》东起浙江舟山群岛，西抵湖南西部，南抵广东南海，包括今天的浙、赣、闽、粤、湘5省。《西山经》东起山、陕间的黄河，南起陕、甘秦岭山脉，北抵宁夏盐池西北，西北达新疆阿尔泰山。《北山经》西起今内蒙古、宁夏腾格里沙漠贺兰山，东抵河北太行山东麓，北至内蒙古阴山以北。
  《东山经》包括今山东及苏皖北境。《中山经》西达四川盆地西北边缘。《山经》以山为纲，分中、南、西、北、东五个山系，分叙时把有关地理知识附加上去。全文以方向与道里互为经纬，有条不紊。在叙述每列山岳时还记述山的位置、高度、走向、陡峭程度、形状、谷穴及其面积大小，并注意两山之间的相互关联，有的还涉及植被覆盖密度、雨雪情况等，显然已具备了山脉的初步概念，堪称我国最早的山岳地理书。
  在叙述河流时，必言其发源与流向，还注意到河流的支流或流进支流的水系，包括某些水流的伏流和潜流的情况以及盐池、湖泊、井泉的记载。《山海经》中最具有地理价值的部分《五藏山经》，在全书中最为平实雅正，从形式至内容都以叙述各地山川物产为主。另外本书中记载的医学史料、药物知识，对研究中国医药学的萌芽和演化尤为重要。
  
  据学者吕子方统计，《山海经》载录的药物数目，动物药76种（其中兽类19种，鸟类27种，鱼龟类30种），植物药54种（其中木本24种，草本30种），矿物药及其他7种，共计137种，而且所收载的药物有明确的医疗效能的记述。经过长期的研究证实，《山海经》还是世界上最古老的矿藏地质文献，所记载的226处金、银、铜、铁、锡等矿藏，现在大都能证实。