御祭神は大山咋神(おほやまくひのかみ)、相殿に国常立神(くにのとこたちのかみ)、伊弉冉神(いざなみのかみ)、足仲彦尊(たらしなかつひこのみこと)を祀る。
創建は不詳。東京十社、東京五社の一つ（五社：明治神宮、��國神社、日枝(ひえ)神社、大國魂(おおくにたま)神社、東京大神宮）。()

日枝神社と呼ばれるようになったのは明治からのことで、江戸時代は山王権現、さらに古くは山王宮とか山王社とか呼ばれていた。
元々この土地の江戸氏が江戸の郷を守護するため山王宮を祀っていた。()

１４７８年、太田道灌が江戸城築城にあたり、川越山王社を勧請したのが始まりとされる。
１５９０年、徳川家康が江戸城を居城とする際、場内の紅葉山に遷座し江戸城の鎮守とした。１６０４年、二代将軍徳川秀忠が江戸城大改造の際、城内紅葉山より新たに社地を江戸城外に定め、社殿を新築して遷祀した。１６５７年、明暦の大火で社殿を焼失したため、四代将軍徳川家綱が赤坂の現地に移した。()

１８６８年、東京奠都(てんと)で江戸が東京とされた時、准勅祭社に指定された。その後、江戸時代初期の権現造の代表的建物として国宝に指定されたが、１９４５年の東京大空襲で焼失し、１９５８年に再建された。
６月に行われる例祭は俗に山王祭と呼ばれ、富岡八幡宮の深川八幡祭り、神田明神の神田祭とともに江戸三大祭の一つに数えられ、また神田明神の神田祭と合わせて、京都八坂神社で行なわれる祇園祭、大阪天満宮で行なわれる天神祭とともに日本三大祭と呼ばれる。
日枝とは近江国日枝山（比叡山）に因む名であり、大津市坂本の日吉大社(ひよしたいしゃ)を本宮とする。()