昔は、荒尾崎（小寺峰・現在社殿のある臼ヶ峰の南方・馬場町交番付近）と臼ヶ峰の二峰を持った小高い山であったといわれる。江戸時代、本多正純によって街の割替えが行われ、山は二分され真中に道路が設けられて、荒尾崎は次第次第に削られ今日その原形を全く失い、現在は高さ約３０m（標高約１３０m）の臼ヶ峰のみが残っている。

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当社は太古より何度も火災にあい、近世に入ってからも天正１３年、安永２年、天保３年、明治維新の戊辰戦争と、４度もの災厄にあって古い記録のほとんどが焼失した。 現在残っている社記によると、第十六代仁徳天皇の御代に毛野国が上下の二国に分けられ、御祭神豊城入彦命の四世孫奈良別王が下毛野国の国造に任ぜられた。 この時、祖神である豊城入彦命を荒尾崎（下之宮）に祀ったのが始まりで、その後承和５年838年に現在の地、臼ケ峰に遷座されたと伝えられている。 延長５年９２７年に完成した延喜式・神名帳には「下野國河内郡一座大　二荒山神社　名神大」と記載されている。

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栃木県内唯一の名神大社として「お明神さま」「ふたあらさん」の名で広く親しまれ、篤く崇められてきた。「下野国一之宮」とよばれ、宇都宮という地名はこのイチノミヤが訛ってウツノミヤになったという一説もある。 承平天慶の乱（９４０年、平将門の乱）の際、藤原秀郷は１７日間の祈願の後、神剣を授かりその神剣で将門の首をはね、その神剣は社殿に飛来し戻ったといわれる。（※群書類従「宇都宮大明神代々奇瑞之事」） その戦勝を朝廷より誉められ、勅使が来訪したことを祀ったのが例大祭である秋山祭で、その付け祭りが秋の菊水祭として現在まで続く祭りである。 藤原秀郷、源頼義、源義家、源頼朝、豊臣秀吉、徳川家康など、多くの武将たちが戦勝祈念の参拝をしたといわれる。