二荒山神社的历史可以追溯至790年，由胜道上人建立的本宫神社为其前身。自古以来，因其位于下野国一的宫殿而备受尊崇。镰仓时代之后，作为关东地区的守护神，受到了幕府和豪族的虔诚信仰。神社内的参拜殿和本殿始建于1619年，至今保存完好。1999年12月，二荒山神社与日光东照宫、日光山轮王寺一同被列为世界文化遗产。此外，神社内还拥有多个景点，包括化灯笼、二荒灵泉等。每年最重要的祭典是弥生祭，通常在4月13日至17日举行，同时也是德川家康的忌日。神社前的夫妻树和亲子树据说能保佑家庭和睦。二荒灵泉位于神社左侧后方，水质清澈，相传饮之能够带来平安。

二荒山神社最初成立于神护景云元年（767年），采用的是以石材为基础的木制结构的“权现造”风格。主要祭祀对象为日光三座山的山神：大己贵命、田心姬命、味耜高彦根命，统称二荒山大神。其中，大己贵命被视为“千手观音”，田心姬命则对应“阿弥陀大日如来”，味耜高彦根命则象征着“马头观音”。这些神祇分别在男体山的奥宫、本宫神社和滝尾神社得到祭祀。二荒山神社占地面积约为3400公顷，在日本众多神社中排名第二，仅次于伊势神宫。1999年12月，作为日光地区的重要宗教场所之一，二荒山神社被联合国教科文组织认定为世界文化遗产。

二荒山神社周边还有多处神社可供参观和参与祭祀活动，其中包括朋友神社、大国殿日枝神社、中宫祠稻荷社、小真名子山神社、大真名子山神社、北野神社以及太郎山神社等。

二荒山神社的主要祭典包括武射祭・蟆目式神事（1月4日）、开山祭（5月5日）、弥生祭（4月13日至17日）、登拜祭（7月30日至8月8日）、日光连山登拜祭（8月下旬）、中秋节登拜祭（9月21日）和闭山祭（10月25日）。

2018年10月18日，《朝日新闻》报道称，为了方便信众，日光二荒山神社开始提供二维码支付香火钱的服务。