《三国演义》从历史书或其他前人著作选择题材，但不是忠实地记录历史或反映历史。作者以历史为依据或出发点，对历史记载加工、改造和补充，使之变成“真假难分”的艺术作品。由于小说包含许多历史的事件，蒙着一层历史的外衣，能引起读者强烈的历史感，所以许多读者和研究者误以为它是历史。

周瑜（公元175—210年）比诸葛亮（公元181—234年）年长六岁，赤壁之战期间担任东吴的前部大都督，地位很高，诸葛亮当时尚未担任正式官职。公元209年诸葛亮被刘备任命为军师中郎将，督率零陵、桂阳、长沙三郡的军事，征调三郡的赋税。他的工作与周瑜毫无联系，二人不会产生矛盾。周瑜同一年写信给孙权说，“刘备以枭雄之姿，而有关羽、张飞熊虎之将，必非久屈为人用者。”值得注意的是，信中只字未提诸葛亮，可见周瑜对刘、关、张更加重视。公元209年周瑜与曹魏军队作战时受伤，次年病死于巴丘。史书上从来没有提到过诸葛亮惹他生气，从情理上说，这个“性度恢廓”的人也不会对诸葛亮生气。小说中一连串描写二人斗气的故事，均无历史根据。

裴松之《三国志注》引用一条史料，说曹操的军队在赤壁战败，经过华容道向西撤退。下雨之后道路泥泞难行，而且遇上大风。曹操命令羸弱的兵士运草垫路，骑兵方才得以通过，但许多运草的兵士被踩死了。曹军离开华容道之后，刘备的追兵在华容道放火，但没有产生作用。所以曹操高兴地说：“刘备指挥作战的能力与我相当，只是脑筋稍微慢一些，如果他早放火，我们可就完了。”由此可见，刘备当时并没有追上曹兵，关羽也没有带领伏兵拦住曹操，更没有故意放走曹操。

名医华佗经常为曹操治病，因为有一次不服从调遣，被下狱处死。据推算，他至迟死于公元208年，可是，刮骨疗毒则发生在公元214—219年之间，比华佗之死至少晚六年。因此，历史上的华佗没有为关羽做手术，后世文学家用移花接木的方法，把另外一个医生说成为华佗。

史书上说，诸葛亮“推演兵法，作八阵图，咸得其要”。所谓八阵，乃是古代阵法的通称。诸葛亮把军队方阵的队形变换画成示意图，叫作八阵图。这些记载来自民间的地方风物传说。《三国演义》则进一步渲染这类地方风物传说，把它说成在猇亭之战后，阻止吴将陆逊追击刘备的神怪石阵。《三国演义》说诸葛亮为了降服孟获，曾七次生擒孟获，然后又把他放走。这故事最先在东晋习凿齿的《汉晋春秋》出现。然而，陈寿《三国志》叙述诸葛亮南征，没有提到七擒七纵孟获。后世学者多半认为这是传说，不能看作可靠的历史事实。