天目山历史悠久，是集儒、道、佛诸教于一体的三教名山和历史文化名山。南朝梁昭明太子萧统曾在这里分经编《文选》，西汉道教大宗张道陵出生修道于此，东汉《洞渊集》称天目山为“三十四洞天”。晋代佛教入山，曾有寺院庵堂50余座，最盛时僧侣多达千余人。历代以来天目山与印度及东南亚各国佛事往来频繁，为日本临济宗永源寺中兴的发祥地。建于1279年的狮子正宗禅寺和建于1665年的禅源寺，均为江南名刹，历史上与杭州灵隐寺齐名，是佛教中韦陀菩萨的道场。
天目山幽邃奇妍的景色，优越独特的自然环境，赋予天目山璀璨的历史文化。梁代昭明太子萧统、唐代李白、白居易、宋代苏轼、元代的张羽，都留下了优美的诗章和传世之作。明代有100多位文人登天目山穷幽探奇，吟咏志游，留下诗文160多篇。而且在天目山拍摄的电影电视剧风光片纪录片已经有60余部。