《山海经》所描述的地理范围一直受人关注，书中所说的地方究竟在哪里？其实书中提及的疆域包括禹域内外，即当时中国疆域内外的范围。《山海经》成书经历一个漫长的过程，同时中国疆域也在逐步扩大。它成书时，山经部分显然属于华夏核心范围。海经情况稍微复杂，第一，它可能处于华夏的边疆地区，正在逐渐被纳入；第二，海经的海内部分，应该已属华夏，海外部分则正在融入之中；第三，全书最末一篇〈海内经〉，成书较晚，那时的南方领土如湖南南部以至岭南部分，已经纳入中国版图，有秦朝以后的认识。至于荒经，该部分成书时还不属华夏范围。

关于《山海经》的地理范围，学界主要有三说：传统的华夏说（或亚洲圈说）、局部小区说、世界圈说。

一、华夏说（或亚洲圈说）最近实际

持此说者认为“山经”所载的山川多为历代巫师、方士、祠官的勘察记录，虽然传写编纂会有夸饰，但仍较正确，偏远地区的资料相信是来自传闻与想象，或较失实。中国历史地理学家谭其骧考订全部“山经”共载山447座，范围东达东海之滨，西抵新疆天山。按所述地理环境，北边似已越过蒙古高原而至西伯利亚，南至岭南。对今豫西、晋南、陕中地区的记载最为详确。“海经”描述的地理范围远及朝鲜、日本、中南半岛、阿富汗、俄罗斯等国。《山海经》是世界上最早明确记载朝鲜地理的文献。朝鲜长期是中国的藩属国，属于中华文化圈，部分地区曾纳入中国版图，开化程度高。《山海经》记载了其国花木槿花“海东有君子国，衣冠带剑，好让不争。有薰华草，朝生夕死。”“薰华草”即堇花草，是朝鲜国的国花木槿花。日本地理学家小川琢治认为：“《山海经》一书远比一向认为金科玉律之地理书《禹贡》为可靠，其于中国历史及地理之研究为唯一重要之典籍。”所以合观《山海经》华夏说、亚洲圈说是最近实际。

二、局部小区说

有些学者认为《山海经》描述的地域范围很小，只及中国境内某一局部地域。例如历史学家何幼琦撰《海经新探》说，其山川疆域只在今山东省中南部，以泰山为中心的地域。学者扶永发认为，《山海经》记述的是云南西部纵谷地区的地理，书中的古昆仑山即今横断山脉地区。另一学者王宁认为“山经”范围大体以今山东省为中心，略及冀南、豫东和苏皖北部。此类说法过于保守，失之偏颇。

三、世界圈说

此说大致属于中国文化西来说一派，法裔英国人拉克伯里、瑞典安特生即有此议，梁启超及苏雪林的中亚、西亚说亦是，甚至进而认为《山海经》所述地理事物远及非洲、欧洲、大洋洲和美洲。对于此派诸多说法，主流学界往往持审慎态度。此派很多说法让人关注，其方法主要是根据读音近似，加上大致地理方位，以及一些相似的文化现象，并结合其他相关知识，以判断书中的地名。比如认为：“扶桑”即“富士山”，因二者汉语读音相似；发鸠山（现太行山支脉）指南太平洋岛国斐济；西极就是弇兹，即今天的英国，因“奄兹”、“弇兹”与英吉利一词读音相近，且与日落之神的方位符合；“希腊”在希腊语中就是“夏”的意思；不周山，即为“莫桑鼻给”，谐音莫桑比克，实际是当今东非大裂谷范围。欧美一些学者认为〈大荒东经〉的“光华之谷”描写的是美国科罗拉多大峡谷。诸如此类，不一而足。宫玉海是此派代表，其《谈谈如何揭开山海经奥秘》对《山海经》一些地名作了阐释，地域涉及今欧洲、非洲、大洋洲、美洲等地，认为“整个世界只有一个大陆时，就是〈海内经〉时代。”美国埃墨里大学人类生物化学家华莱士教授及其同事认为，北美印第安人可能是中国人的后裔。不过，这跟现代分子人类学检测结果并不符合。

以〈大荒西经〉中的“寿麻”为例，为确定其位置，很多学者参与其中，当中不乏权威之人，如郭沫若认为是巴比伦先族苏美尔（Sumer）；徐南洲认为是Sumatra的对译即苏门答腊；袁珂认为寿麻之国即今日斯里兰卡共和国；胡远鹏认为寿麻指索马里。

地名方位问题

《山海经》有些地名值得存疑，如“苍梧”这个地名出现几次，但方位矛盾。全书最末篇〈海内经〉载：“南方苍梧之丘，苍梧之渊，其中有九嶷山，舜之所葬，在长沙零陵界中。”〈大荒南经〉：“有阿山者。南海之中，有泛天之山，赤水穷焉。赤水之东，有苍梧之野，舜与叔均之所葬也。”这两处的苍梧，在中国南方今湖南南部。〈海内东经〉：“西胡白玉山在大夏东，苍梧在白玉山西南，皆在流沙西，昆仑虚东南。昆仑山在西胡西。皆在西北。”此处的苍梧，则在西方“流沙西”，方位跟前述不符，可能是一名多指，并非同一地方，或者地名侨置，也不排除作者误记。

《山海经》中少数地名与方位记载，曾引起争议。如在末篇的〈海内经〉：“东海之内，北海之隅，有国名曰朝鲜、天毒，其人水居，偎人爱人。”有人认为“天毒”为身毒之误，即南边的印度，但《山海经》说它在北海之隅，与朝鲜并称，故方位不合。有人认为天毒应是“天竹”之音译误记，即古孤竹国，为殷商诸侯国。另外，海南岛古称儋州，渊源出自《山海经》，是最早出现“儋耳”这个地名。〈大荒北经〉曰：“有儋耳之国，任姓，禺号子，食谷，北海之渚中。” 《山海经》将儋耳置于北海，所以《吕氏春秋》才会有“北怀儋耳”之说，这是《吕氏春秋》取材于〈大荒北经〉的证明。郭沫若曾误认为〈大荒北经〉将儋耳的地望置于北海，是因为沿袭了《吕氏春秋》，颠倒了因果。