同时，《列子》中又说这些怪物是大禹治水周行天下时亲眼见过的，他的臣子伯翳了解这些怪物，夷坚听说之后把这些怪物记了下来。因此，这种说法就影响到刘歆以上的论断。其后，王充《论衡·别通篇》、赵哗《吴越春秋》等都持这种观点。
大约是从战国中后期到汉代初中叶，楚国和巴蜀地方的人所作，现代学者一般认为《山海经》成书非一时，作者亦非一人，是一部上古时期荒诞不经的奇书，也有人认为是古代山水物志。经西汉刘向、刘歆父子编校时，才合编在一起。宋人胡应麟认为该书是“战国好奇之士取《穆王传》，杂录《庄》、《列》、《离骚》、《周书》、《晋乘》以成者“。
全书18篇，《山经》五篇是为一组，以四方山川为纲，记述内容包括古史、草木、鸟兽、神话、宗教等。依南、西、北、东、中的方位次序分篇，每篇又分若干节，前一节和后一节又用有关联的语句相承接，使篇节间的关系表现的非常清楚。
《海经》中的《海外经》五篇是为一组，主要记载海外各国的奇异风貌；《海内经》5篇为一组，主要记载海内的神奇事物，《大荒经》五篇为一组，主要记载了与黄帝、女娲和大禹等有关的许多重要神话资料，反映了中华民族的英雄气概。《海经》以上每组的组织结构，皆自具首尾，前后贯串，有纲有目，除着录地理方位外，还记载远国异人的状貌和风俗。第18篇《海内经》是《山海经》地理状况的总结，总结中国境内地理形势分野、山系、水系、开拓区域分布；农作物生产；井的发明；乐器制作；民族迁徙；江域开发以及华夏洲土安定发展形成的基本格局。
《山海经》全书记载了约40个邦国，550座山，300条水道，100多位历史人物，400多个神怪畏兽，该书总体按照地区不按时间把这些事物一一记录。所记事物大部分由南开始《大荒经》由东开始，故有学者认为是南、西、北、东的方位顺序与远古上南下北同，故《大荒经》由东开始，则可能是后人的改动调整，然后向西，再向北，最后到达大陆九州中部。九州四围被东海、西海、南海、北海所包围。
关于《山海经》全书涉及的地域范围及相关物事虚实，历来众说纷纭。很多学者都认为是一次国家地理大普查之后的文献记载，有一些确实能确定下来，比如黄河、渭河、华山等等，地理位置与现实的大体一致。事实上，即使是《五藏山经》，也与整体格局和现实的山川不合，至今为止，尚未有谁能令人信服地将这些山川一一坐实。就连司马迁写《史记》时也认为：《禹本纪》和《山海经》中的内容过于荒诞无稽，所以作史时不敢以为参考。并在《大宛列传》中指出《山海经》与当时现实地理不符。