胜道上人于790年建造本宫神社即为二荒山神社的起源。二荒山神社很久以前即因下野国一的宫殿而受到尊崇，镰仓时代以后由于是关东的守护神而受到幕府、豪族的虔诚信仰。

该神社创建于神护景云元年（767年），神社建筑构造的样式为以石材为地基木制结构的“权现造”样式。

其主要祭拜的神明为日光的三个山神：大己贵命、田心姬命、味耜高彦根命，总称为二荒山大神（836年二荒山大神被赐予“正五位下”的神阶。869年又被赐予“正二位”的神阶）。在男体山山顶有二荒山神社的奥宫（建于782年），主要祭祀山神大己贵命；二荒山神社前方为本宫神社（建于808年），祭祀山神味耜高彦根命；二荒山神社后方则是滝尾神社（建于820年），祭祀山神田心姬命。

由于神社与与日光东照宫相邻，并同样坐落于日光连山山麓，依据日本神道教与佛教融合所衍生出的“本地垂迹说”中指出，日光连山中的男体山的山神为“大己贵命”，也代表“千手观音”；女峰山的山神为“田心姬命”，也代表“阿弥陀如来”；至于太郎山的山神则是“味耜高彦根命”，也代表“马头观音”。

日光二荒山神社面积达3400公顷，在日本所有神社中仅次于伊势神宫。该社以日光的神社与寺院的一部分而于1999年（平成11年）12月被列入世界遗产名单之列。

二荒山神社附近还有下列神社，也可供参观或参加祭祀：

朋友（みとも）神社（祭祀“少名彦名命”，又名“毗古那神”、“少彦名神”、“少御神”，在日本神话中为医药与咒术的发明神祇）

大国殿日枝神社（祭祀大山咋命，别名“山末之大主神”，“やますえのおおぬしのかみ”；江戸时代时为德川家的氏神，明治以降则是皇居的镇守之神）

中宫祠稻荷社

小真名子山神社

大真名子山神社

北野神社

太郎山神社（祭祀“味耜高彦根命”）

武射祭・蟆目式（ひきめしき）神事（1月4日）

开山祭（5月5日）

弥生祭（4月13日 - 4月17日。4月17日的例行大典也包含在这段期间）

登拜祭（7月30日 - 8月8日）

日光连山登拜祭（8月下旬）

仲秋登拜祭（9月21日）

闭山祭（10月25日）

2018年10月18日，据《朝日新闻》网站报道，日本栃木县日光市日光二荒山神社近日推出了扫码支付香火钱服务。