《山海经》是一部充满着神奇色彩的著作，内容无奇不有，无所不包，蕴藏着丰富的地理学、神话学、民俗学、科学史、宗教学、民族学、医学等学科的宝贵资料，它的学术价值涉及多个学科领域，它大量地、有条序地记载了当时中国的自然地理要素及人文地理的内容，如山系、水文、动物、植物、矿藏、国家地理、经济、社会文化风俗等，细心钻研，深入探讨，就不愁没有新发现。
地理学
《山海经》虽然不是纯粹的地理书，但其地理学内涵是第一位的，它从各个方向有秩序、有条理地记叙各地的地理特征，包括自然地理特征和人文地理特征。
首先，《山海经》有自然地理记述。这包括记载了许许多多的山，如“堂庭之山”、“杻阳之山”、“青丘之山”、“箕尾之山”等，而每座山的命名是根据山的地貌而定的，这些山也体现了山系的走势;以及极其丰富的水文记载，河流大都记明了源头和注入之处，河流的发源地可以在某一山麓，而它的注入处却远离此山，记述者对于水文记载时也注意到河流干流的全貌，河流的经由虽不见记载，但是若干干流如黄河、渭水可以及许多支流流入其干道的情况了解到它们的大致流经区域。《山海经》记载了伏流河和季节河。“潜行于下”的河即伏流河。
其次，《山海经》还有人文地理记述。《海经》部分大量记述了当时的一些区域的社会人文风俗、经济发展、科技成果等。有许多关于先民对于疆域的开发，如《海外北经》提到“共工之臣曰相柳氏，九首，以食于九山。相柳之所抵，厥为泽溪。禹杀相柳，其血腥，不可以树五谷(种)。禹厥之，三仞三沮，乃以为众帝之台。在昆仑之北，柔利之东。相柳者，九首人面，蛇身而青。不敢北射，畏共工之台。台在其东，台四方，隅有一蛇，虎色，首冲南方。”
因此有学者认为：《山海经》是中国的第一部地理志。
神话学
《山海经》最重要的价值也许在于它保存了大量神话传说，这些神话传说除了我们大家都很熟悉的如夸父逐日、精卫填海、羿射九日、鲧禹治水等之外，还有许多是人们不大熟悉的。如《海外北经》中载：“共工之臣曰相柳氏，九首，以食于九山。相柳之所抵，厥为泽溪。禹杀相柳，其血腥，不可以树五谷种。禹厥之，三仞三沮，乃以为众帝之台。在昆仑之北，柔利之东。相柳者，九首人面，蛇身而青。不敢北射，畏共工之台。台在其东。台四方，隅有一蛇，虎色，首冲南方。”这个禹杀相柳的传说充满了神奇色彩，既可从文学或神话学的角度来研究，也可以从中看出共工、相柳、禹三人之间的关系，由此可见古代民族部落之间的斗争。
其作为神话学文献，《山海经》至少有三方面价值：
1、对七大类中国上古神话做了程度不同的记录;
2、留下了关于神话世界空间的可靠的文字根据;
3、保存了大量的凝聚着原始文化信息的原始物占，蕴含着潜在的神话学价值。对于中国神话的分类，不宜采取以其所体现人类意识和精神成长历程为根据的西方神话分类原则，而应把神话的主要内容、基本精神、内在结构以及由此形成的重要特征作为主要根据。《山海经》对追溯事物起源的神话(创世神话、部族起源神话、文化起源神话等)记录较少，而对英雄神话、部族战争神话记录较多，在一定程度上反映了中国历史文化的基本特点和文化精神的价值取向。
民俗学
张紫晨在《<山海经>的民俗学价值》(《思想战线》1984年第4期)中概括总结了《山海经》民俗学价值，作者从以下几个方面来进行论述：一是在古山水的记述中保存了服佩、信仰与禁忌、祭祀等民俗;二是在山海图说中保存了医药和巫术等民俗;三是在山、海的记述中保存了大量古代神话。
孙致中的《凿齿中容雕题贯胸——<山海经>“远国异人”考之三》(《河北大学学报》1989年第1期)对《山海经》中的远国异人，从民俗学的角度作了考释，而宫哲兵的《羽民、穿胸民、凿齿民与南方民俗——<山海经>奇谈的人类学诠释》(《广西右江民族师专学报》2000年第3期)则运用人类学比较、还原、重构等方法对其进行了阐释。表现出了在对《山海经》的研究中体现出方法的多样性。值得注意的是日本学者伊藤清司所著的《<山海经>中的鬼神世界》(中国民间文艺出版社，1990)，他从当时人思想观念出发，认为当时人存在着内部世界与外部世界的分野，内部世界是人们熟悉的日常世界，外部世界是陌生的怪诞世界。刘宗迪的博士论文《论<海外经>与<大荒经>与上古历法月令制度的关系》，从人们相对忽视的上古历法制度的角度对《山海经》上述内容进行了重新解释，文中多有新见，是《山海经》研究的重要成果。同时徐显之《<山海经>探源》(武汉出版社，1991)、张岩《<山海经>与古代社会》(文化艺术出版社。1999)、王善才《<山海经>与中华文化》(湖北人民出版社，1999)等都不同程度地论及古代民俗.
