三種の神器の1つである草薙剣を祀る神社として知られる。諸説あるものの、草薙神剣の創祀は景行天皇43年、熱田社の創建は仲哀天皇元年あるいは646(大化2)年と伝わる。主祭神は熱田大神であるが、これは草薙神剣を御霊代(実体)としてよらせる天照大御神を指すとしている。相殿には、天照大御神,素盞嗚尊,日本武尊,宮簀媛命,建稲種命と草薙剣に縁のある神が祀られている。
　草薙神剣は、素盞嗚尊がヤマタノオロチを退治したときにその尾から生まれたものとされ、天照大御神に献上された。天照大御神は、その剣に霊魂を込め、神鏡(八咫鏡),神璽(八尺瓊勾玉)と共に天孫降臨する瓊瓊杵尊に授ける。景行天皇40年、景行天皇の命を受けて東征に出た日本武尊は、途中伊勢神宮に立ち寄り、倭姫命から草薙神剣を賜る。さらに旅を続けて尾張国愛知郡に至ったとき、侍従の将･建稲種命の妹である氷上邑の宮酢媛と契りを交わし、再び東征の旅に出る。やがて東征を成した尊は、再び氷上邑の館で宮酢媛と再会し、剣を解いて媛に宝物として持ち床の守りとするようと差し出した(その後、日本武尊は鈴鹿川の中瀬でみまかる)。剣を守り抜いた宮簀媛命は、やがて老いたとき、草薙神剣を鎮守するための社地に熱田を定めた(その地は、ある楓の木が自ら炎を発して燃え続け、水田に倒れても炎は消えず、水田もなお熱かったことから熱田と号したとされる)。宮簀媛命の居宅のあった氷上邑に祠が建てられ、氷上姉子天神として神霊が奉じられた。
　大宮司職は代々尾張国造の子孫である尾張氏が務めていたが、平安時代後期に尾張員職の外孫で藤原南家の藤原季範にその職が譲られた。以降は子孫の千秋家が大宮司、尾張氏は権宮司を務め続けている。なお、季範の娘(由良御前)は源義朝に嫁ぎ源頼朝を産む(誓願寺)。また、季範の養女(実孫)は足利義康に嫁いでおり、足利氏にもその血脈を伝えている。
　戦国時代、千秋家は武将として織田家に仕え、千秋季光が織田信秀に、季光の子･季忠は織田信長に仕えた。信長は桶狭間の戦いの前に熱田神宮に戦勝祈願して勝利を収めたが、季忠は前哨戦で討死、信長は大宮司職と遺領を、まだ胎内にいた季忠の子･季信に相続させた。また、境内に残る信長塀は合戦後、信長が勝利の御礼として築いたとされ、｢日本三大土塀｣の一つとされる。
　江戸時代は当社周辺に東海道五十三次の43番目｢宮宿｣が設けられ、当地から桑名宿への七里の渡しが運行されていた。また『東海道名所図会』に「熱田大神宮」と記載されている。1868(慶応4)年6月、神宮号を宣下されて熱田神社から熱田神宮に改称。
　建物は伊勢神宮と同じ神明造であるが、1893(明治26)年までは尾張造と呼ばれる独特の建築様式だった。しかし、この社殿は他の建物共々1945(昭和20)年6月9日の熱田空襲により焼失した。境外摂社の氷上姉子神社に尾張造の建築様式が残っている。
　現在の社殿は伊勢神宮の式年遷宮の際の古用材を譲り受け、1955(昭和30)年10月に再建された。境内には本宮を始めとして別宮1社,摂社8社,末社19社が、境外には摂社4社,末社12社があり、合わせて本宮含め45社を祀っている｡