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。古代中国也一直把《山海经》作历史看待，是中国各代史家的必备参考书。由于该书成书年代久远，连司马迁写《史记》时也认为：“至《禹本纪》，《山海经》所有怪物，余不敢言之也。”对古代历史、地理、植物、动物、文化、交通、民俗、神话等研究，均有重要的参考价值。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，即是是《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。然而，《五藏山经》所描述的山川有些是存在的，特别是《中山经》里的山
《山海经》是一部充满着神奇色彩的着作，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。
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，记述者对于水文的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、渭水可以从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。”
《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。
在《山海经》的神话中，不仅可以看到巫师的活动，也可以看到古代民族的信仰、崇拜等。在《山海经》中，存在着大量的神奇动物的记载，这些动物主要是鸟、兽、龙、蛇之类，它们往往具有神奇的力量。这些动物很可能就是古人的图腾崇拜。如上文所引的《海外西经》中的文字。“巫咸国在女丑北，右手操青蛇，左手操赤蛇。”蛇可能就是巫咸国的图腾。研究中国古代的宗教信仰，《山海经》是必不可少的参考资料。
《山海经》中的神话传说不仅仅是神话传说，同时，在一定程度上它又是历史。虽然由于浓厚的神话色彩，其真实性要大打折扣，但是，它们毕竟留下了历史的影子。把几条类似的材料加以比较，有时还是可以看到历史的真实面貌的。例如上文所引《大荒北经》中黄帝战蚩尤的记载，剔除其神话色彩，我们可以从中看到一场古代部落之间的残酷战争，但却极无荒谬，很难看清其中的真伪。又如《大荒西经》、《海内经》中记载了一个黄帝的谱系：黄帝妻嫘祖，生昌意。昌意降处若水，生韩流。韩流擢首、谨耳、人面、豕喙、麟身、渠股、豚止，取淖子曰阿女，生帝颛顼。（《海内经》）颛顼生老童，老童生重乃黎。帝令重献上天，令黎邛（印）下地。下地是生噎，处于西极，以行日月星辰之行次。（《大荒西经》）这个谱系具有传奇色彩，具有神谱的性质，但是，它与《大戴礼记·帝系篇》、《史记·五帝本纪》、皇甫谧《帝王世纪》基本相同。
《山海经》又是一部科技史，它既记载了古代科学家们的创造发明，也有他们的科学实践活动，还反映了当时的科学思想以及已经达到的科学技术水平。例如，关于农业生产，《大荒海内经》载：“后稷是始播百谷”，“叔均是始作牛耕”。《大荒北经》载：“叔均乃为田祖。”关于手工业，《大荒海内经》载：“义均是始为巧亻垂，是始作下民百巧。”
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