出土的远古资料中，人们发现了大量的神形刻绘，如辽宁牛河梁红山文化“女神庙”遗址中的彩绘女神头像； 阴山岩画中“有巫师祈祷娱神的形象，也有拜日的形象”；在连云港市将军崖岩画中，“天神表现为各式各样的人面画，……包括太阳神、月神、星神等”。又如随县擂鼓墩1号墓内棺上“有一些手执双戈戟守卫的神像，有的长须有角，有的背生羽翼，富于神话色彩”，长沙子弹库出土的楚帛书上的十二月神形象，“或三首，或珥蛇，或鸟身，不一而足，有的骤视不可名状。”
此外，出土的大部分动物形的刻绘也与神话有关，张光直认为，商代早期的刻绘图形中，“其中之动物的确有一种令人生畏的感觉，显然具有由神话中得来的大力量。” 并断定，“商周青铜器上的动物纹样也扮演了沟通人神世界的使者的角色。” 现在可见的各种青铜彝器上的动物图形甚多，尤其是一些假想的动物图形，如饕餮、夔、龙、虬、凤凰、肥遗等，都应该是具有神性的动物。由此可知，中国上古时代的神话思维相当发达，已经产生众多的神灵和相应的传说故事。由于时代的久远，再加上儒家对神话采取排斥态度，致使上古神话在文献古籍中载录甚少，李学勤认为文献中所记录的神话远不足以说明中国上古神话的全貌：“楚帛书上的十二月神形象，文献全无描述，看来我们对东周到秦这一历史时期的神话，实际上还没有很多具体知识。《楚辞》、《山海经》等书所述，不过是广大的神话世界的一小部分。” 资料零散不全，不像古希腊神话那样被完整而有系统地保留下来。中国古代文献中，除了《山海经》等书中记载神话比较集中之外，其余则散见于经、史、子、集等各类书中。这些材料往往只是片段，有完整故事情节的不多。 《诗经》、《楚辞》是两部诗歌总集，其中多有取材于神话的诗篇，如《诗经》中的《商颂·玄鸟》和《大雅·生民》就记录了商部族始祖契和周部族始祖后稷诞生的神奇经历。
《楚辞》中保留的神话材料较多，尤其是《天问》这一篇，作者运用了大量的神话作为素材，其中有些材料较他书所载更接近于神话的原始面貌，因此很有价值。但由于作者采用了问句的形式，提及某个神话时往往只是只言片语，过于零碎，有些难以理解。还有一些神话保留在一些史书之中，比如《左传》、《国语》、《逸周书》等，这些史书中的神话大多数经过史家的改造，借以说明古代的史实，但人们仍能从中看出原始神话的蛛丝马迹来。如《左传》中一段文字谈到高辛氏的两个后裔因为不能和睦相处，被高辛氏迁往两处，分别掌管商星和参星。 这则神话实际上是初民对商星和参星永不见面的自然现象所作的神话解释。《穆天子传》中关于穆天子见西王母的故事，神话色彩最为浓厚。
由于神话本身具有深刻而简明的寓意，它也受到先秦诸子的重视。诸子中以《庄子》援引神话最多。《庄子》自称“寓言十九”，其中有些寓言即是神话，另一些则往往是古神话的改造，如鲲鹏之变、黄帝失玄珠、倏忽凿浑沌等。《孟子》、《墨子》、《韩非子》等书中也保留了一些神话材料。《吕氏春秋》和《淮南子》分别成书于秦汉两代，由众人编纂而成，两书中都保存了不少神话。尤其是《淮南子》一书，对神话的搜罗相当宏富，如《地形训》就有关于海外三十六国、昆仑山、禹、以及九州八极等神话。中国古代著名的四大神话：女娲补天、共工触山、后羿射日和嫦娥奔月，就是保留在《淮南子》中的。西汉及此后的其它文献中仍不断有新的神话出现，或是对旧有神话进行补充。 在所有的古代文献中，以《山海经》最有神话学价值。《山海经》约成书于战国初年到汉代初年之间，应是由不同时代的巫觋、方士根据当时流传的材料编选而成，实际上是一部具有民间原始宗教性质的书。关于《山海经》的性质、成书年代及作者，异说颇多。袁行霈认为《山经》是巫觋之书，成于战国初、中期；《海经》是秦汉间的方士之书。 袁珂认为“《山海经》确可以说是一部巫书，是古代巫师们传留下来、经战国初年至汉代初年楚国或楚地的人们（包括巫师）加以整理编写而成的”。
《山海经》是中国古代保存神话资料最多的著作。全书共分山经五卷、海外经四卷、海内经五卷、大荒经四卷，内容极其驳杂，除神话传说、宗教祭仪外，还包括中国古代地理、历史、民族、生物、矿产、医药等方面的资料。
《山海经》中保留的神话是相当古老的，但严格地说来还是神多于神话。《山海经》中有大量的对山神形貌的描述，它们往往是奇形怪状的动物，或兼有人和动物的形体特征，如龙首鸟身或人面马身等，这里或许含有自然崇拜或图腾崇拜的意识，反映了人类早期的思维特征。海经、大荒经的神话色彩是全书中最浓的，记录了一些异国人的奇异相貌、习性和风俗，如贯胸国、羽民国、长臂国、不死国、大人国、等等。其中有不少想象奇特的神话，如鲧禹治水、精卫填海、刑天舞干戚等，都深入人心，流传广远。
《山海经》中的神话虽然也是片断的，但不少故事已具有清晰的轮廓，有的经过缀合，甚至可以得到相当完整的故事和形象，如夸父逐日，大禹、帝俊和西王母的传说，以及圣地昆仑山的神奇景象等。总之，《山海经》可以说是中国古代神话的一座宝库，对中国神话的传播和研究有着极其重要的意义。