白鳳2年(650年)に瓊瓊杵尊を祀って創建されたと伝わる。延喜式神名帳に「上総国海上郡二座(並小)高瀧神社」と記載される式内社で、三代実録には貞観10年(868年)に従五位下を授けられたと記録される。承安年間(1171〜1175年)に山城国賀茂の神(別雷命・玉依姫命)を合祀し、瓊瓊杵命・玉依姫命・別雷命の三神を祀る現在の形となった。天正19年(1591年)に徳川家康から社領10石の朱印状を受け、享保12年(1727年)に現在の社殿が再建された。明治13年(1880年)県社に列格。社叢(高瀧神社社叢)は千葉県指定天然記念物、社殿及び末社は市原市指定有形文化財に指定されている。