《山海经》的作者虽然西汉刘秀（歆）题为尧、舜之际禹、益所记，东汉王充也这样认为，但实在离事实太远。书中分明记载了禹、益以后的很多事，又称“禹父”，引“禹言”，提及秦汉郡县的地名，谈到铁。对此，隋朝颜之推用“皆由后人所羼，非本文也”来解释，但羼入如此多的段落，也讲不通。现在一般以为《山海经》虽不是禹、益所作，但其材料来源必定很早，开始是口耳相传，在流传中不断增益演变，最后才写成文字。而且此书不是成于一手，不是作于一时，也不是出于一地。有的学者分篇目来判断成书的时间、地点和作者，并基本确定成书年代当在战国初至汉初这一段时间，但离问题的解决还有很大距离。还有人认为《山海经》是根据图画记述的。早在南宋，朱熹就指出：“《山海经》记诸异物飞走之类，多云‘东向’，或云‘东首’，疑本依图画而述之。”后来明代的胡应麟、杨慎，清代的毕沅也都认为《山海经》是《山海图》的文字说明。根据我国古代很早就有绘制山川地图的记载，证以1973年马王堆墓出土的地形图，推测《山海经》成书时有一种图画绘载山川道里、神人异物，是可能的。《山海经》里的一些文字也确实象是图画的说明。但是，整部《山海经》都是图画的文字说明，还是只有一部分，意见也不一致。
　　我们今天所见的山海经图都是《山海经》成书以后绘制的插图。陶渊明有“流观山海图”的诗句，但陶所说的山海图早已亡佚，不可考其绘自何时。又根据《史记。大宛列传》，汉武帝按古图书而定昆仑山，这古图书就包括《山海经》，那么其时应有一部《山海经图》。但这套图是否就是最初的山海图呢？或者汉时有一套山海图，而《山海经》成书时还有一套？这又是存疑的。