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此書始見著錄於《隋書·經籍志》史部雜傳類,其後,《舊唐書·經籍志》《新唐書·藝文志》《宋史·藝文志》等並見著錄,皆雲十卷,與今本同。鄭樵《通志·藝文略》道家類著錄“《列仙傳》十卷,葛洪撰。”其名獨異,《四庫全書總目提要》、陳國符《道藏源流考》皆謂鄭樵著錄有誤,非書有二名。
全書共錄仙人八十四,除容成公、彭祖二人外,皆為《列仙傳》所未收。《雲笈七籙》收載此書,僅錄二十一人,且所收蔡經、黃盧子,為《四庫全書》本所無。《漢魏叢書》抄合《太平廣記》所引,增為九十二人。《道藏精華錄》除全收《漢魏叢書》之九十二人外,又增入華子期、盧敖若士(盧敖若士當為二人,王松年《仙苑編珠》即為之各列一傳)共九十五人。《三洞珠囊》和《仙苑編珠》曾引錄《神仙傳》,多有超出今本《神仙傳》者,故陳國符《道藏源流考》疑“今通行本”“非全帙”。余嘉錫《四庫提要辨證》中稱:“《文苑英華》卷七百三十九梁肅《神仙傳論》云:‘余嘗覽葛洪所記《神仙傳》,凡一百九十人,予所尚者,惟柱史、廣成二人而已。’人數與今兩本皆不合,疑葛洪之原書已亡,今本皆出於後人所掇拾。”葛洪為論證“古仙實有”,多據傳聞所得,並故神其說。
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其中記述頗多,難於徵信,但也有不少人和事卻言之有據,且與史書相合者。如黃帝與廣成子論長生之道,取材於《莊子》;淮南王劉安謀反自殺,李少君病死,具載《史記》和《漢書》。壺公、薊子訓、左慈、甘始、封君達諸人事跡,亦多與《後漢書·方術傳》相符,至於所載漢魏道士,如張陵、魏伯陽、馬嗚生、陰長生、葛玄、尹軌等人之事跡,屬於早期的記錄,雖有不盡可信之處,但仍不失為可供研究的原始材料。《神仙傳》曾在社會上產生過相當影響。其所記神仙人物曾被史家所徵引,如裴松之注《三國志》,於《蜀書·先主傳》中注引李意期,《吳書·士燮傳》注引董奉,《吳范、劉焞、趙逵傳》注引介象。此外,一些詩人則作為典故引用,小說家據之演成故事。