記紀によれば、大国主神(大己貴神)は少彦名神とともに国造りをしていたが、少彦名神は国造りなかばにして常世に去ってしまう。大国主神がどうやって一人で国造りをすればよいか悩んでいると、大物主神が海原を照らし出現し、私を大和国の東の山の上に祀れば国造りに協力すると言った。こうして大物主神が御諸山(三輪山)に鎮座する。この神を祀ったのが、現在の大神神社で三輪山を神体山とする。旧来は美和乃御諸宮,大神大物主神社と呼ばれたが、中世以降は三輪明神と呼ばれ、両部神道の一つ三輪神道の本拠地となった。明治時代になり｢大神神社｣と改名された。大神神社は三輪山を拝するようになっているため本殿をもたず、山中には上から奥津磐座,中津磐座,辺津磐座の3つの磐座がある。拝殿から三輪山自体を神体として仰ぎ見る古神道(原始神道)の形態を残している。
　859(貞観元)年、神階は最高位の正一位に達した。また、名神大社に列している。1871(明治4)年には近代社格制度において官幣大社に列され、1948(昭和23)年に神社本庁の別表神社に加列されている。
　拝殿(国重文)は1664(寛文4)年に徳川家綱によって再建されたものである。拝殿奥にある三ツ鳥居(三輪鳥居)は営造物の中でも中枢の地位を占め、明神鳥居の形式の両脇に脇鳥居が接続し、本柱のほか、脇柱が2本、合計4本の柱があり、特異な形式のものである。1883(明治16)年に再建されている。三つ鳥居から辺津磐座までが禁足地で、麓の山ノ神祭祀遺跡などからは、古墳時代中期以降の布留式土器や須恵器,子持勾玉,茶臼玉(竹玉)など古墳時代から奈良時代のものが出土した。
　なお、高さ32.2m,柱間23mの日本一の大鳥居は1986(昭和61)年に昭和天皇御在位60年を奉祝して建てられたものである。