Сведения о греческой мифологии дошли до нас в огромном количестве памятников письменной литературы — художественной и научной. Основными источниками являются «Илиада» и «Одиссея» Гомера. Автор излагает миф как объективное явление, не сомневаясь в его реальности. Иное отношение к мифологии у Гесиода, жившего в период становления системы греческих городов. Он собирает и сводит воедино мифы и генеалогии богов, излагает космогоническую систему в связи с историей происхождения богов («Теогония»). В классической лирике (VII–V вв. до н. э.) мифология служит средством для передачи самоощущений личности, миф сам по себе блекнет. Греческая драма (V в. до н. э. — Эсхил, Софокл, Еврипид) явилась синтезом эпоса и лирики. Из комедиографов к образам греческой мифологии обращался Аристофан (V в. до н. э). Эллинистическая поэзия — Феокрит, Бион, Мосх (IV–III вв. до н. э.) и другие авторы — дает ряд мелких и изящных мифологических образов. Немаловажный мифологический материал содержат гимны Каллимаха (III в. до н. э.). Аполлоний Родосский (III в. до н. э.) излагает в поэме «После Гомера» события после смерти Гектора до взятия Трои, а Нонн Панополитанский (V в. н. э.) в поэме «Дионисовы песни» сообщает много фактов о рождении и жизни Диониса. Источниками для изучения греческой мифологии являются также труды Филострата Старшего и Филострата Младшего (III в. н. э.), Каллистрата (IV в. н. э.) и эпиграмматистов (Мелеагр, I в. до н. э., и др.).
Сведения по греческой мифологии содержатся и в произведениях римских авторов I в. до н. э. — II в. н. э. (Овидий, Вергилий, Гораций, Лукреций Кар, Тибулл, Проперций, Апулей, Стаций, Лукиан, Силий Италик). «Метаморфозы» Овидия представляют собой по существу мифологическую энциклопедию.
При изучении греческой мифологии используются сочинения историков: Геродота (V в. до н. э.), Полибия вв. до н. э.), Диодора Сицилийского, Дионисия Галикарнасского, Тита Ливия (I в. до н. э.), географа Страбона (I в. н. э.), а также сохранившиеся во фрагментах сочинения логографов и генеалогов Гекатея, Акусилая, Асклепиада и других. Среди этих авторов выделяются Ферекид и Гелланик, у которых представлена целая космогония.
Из антикваристов-археологов выделяется Павсаний (II в. н. э.), который путешествовал по Греции и свои описания памятников старины снабжал разнообразными мифологическими сюжетами. Сведения по греческой мифологии содержатся также у Варрона (II–I вв. до н. э.)
Греческая философия тесно связана с греческой мифологией, философы разных эпох стремились осмыслить мифологию в целом и отдельные мифы. Одним из стоиков, Луцием Аннеем Корнутом (I в. н. э.), составлено руководство по греческой мифологии. Также интерес представляют сочинения Плутарха вв. н. э.) и Атенея (III в. н. э.), Цицерона (I в. до н. э.), дающего классификацию богов. У неоплатоника Плотина (III в. н. э.) содержатся сведения о ряде важных мифологических образов и трактат об Эроте, у Порфирия (III в. н. э.) — ценные фрагменты из ранних авторов и рассуждение «О пещере нимф». Обширные комментарии Порфирия к «Илиаде» и «Одиссее» послужили источником для позднейших комментаторов Гомера.
Мифографы — собиратели и излагатели мифов — появились в Греции не позднее V в. до н. э. К ним относятся софист Гиппий, а также ряд ранних историков и философов: Геродор Гераклейский, Анаксимен Лампсакский, Асклепиад Трагильский, Гераклид Понтийский, Дикеарх Мессенский. Дионисий Самосский составил генеалогические таблицы и изучал трагические мифы.
Ученику Аристотеля Палефату принадлежит сборник мифологических рассказов под названием «О невероятном».
Особенно много для собирания и толкования древних мифов сделали александрийцы (IV–II вв. до н. э.): Каллимах, Истр, Филостефан, Лисимах Александрийский, Аполлодор Афинский (ему приписывают обширную мифологическую «Библиотеку», дающую подробное изложение теогонии и главнейших мифических родословных). Аполлодор излагает мифы по Гомеру, Гесиоду и особенно трагикам. Собранный материал послужил источником для многих позднейших схолий.
В золотой век греческой культуры (V в. до н. э.) драма, особенно трагедия, становится главным средством распространения мифологических представлений. В эту эпоху древние предания глубоко и серьезно перерабатываются, причем особо выделяются эпизоды, в которых отображаются жестокие конфликты в отношениях между членами одного семейства. Однако под влиянием греческой философии образованные круги общества проникаются все более скептическим отношением к традиционным представлениям о богах.
В результате завоеваний Александра Македонского (ум. 323 до н. э.) возникает новая, именуемая эллинистической, культура, сохранившая традиции обособленных городов-государств, но уже не замыкающаяся в пределах одного полиса. Распад полисной системы повлек за собою разрушение политических барьеров на пути распространения мифа. К тому же в результате распространения образования и учености все многообразие мифов, сложившихся в разных областях Греции, впервые было собрано воедино и систематизировано. Греческие историки широко использовали мифы.
