鎮座起源に関し、『萬葉緯（1717頃刊）十八所引武内傳』 に「武内傳曰、因幡國風土記云、難波高津宮（仁徳天皇）治天下五十五年春三月、大臣武内宿禰、御歳三百六十餘歳、當國御下向。於龜金双履殘、御隠所不知。蓋聞、因幡國法美郡宇倍山麓、有神社、曰宇倍神社。是武内宿禰之靈也。昔、武内宿禰、平東夷、還入宇倍山之後、不知所終。」 とあり、『延喜式』神名帳（吉田家本）には、社名の下註に、「武内宿禰 垂跡也。仁徳天皇治五十五年春三月ノ比、御歳三百六十餘歳、當御下向、於龜山金ノ隻履殘シ、御陰所ヲ不知。六代ノ御門御院見也。當國宇倍山、 大和葛城堺、美濃國不破ノ關、是三ヶ國ニ同日同時ニ顯御坐ス云々」と見える。

『二十二社註式』に見える「孝德天皇大化四年（648）造社壇」の記事は、社殿建立の初めと推測される。

嘉祥元年（848）、「因幡國 法美郡無位宇倍神奉授從五位下、卽預官社。以國府西有失火、下隋風飛至、府舍將燔、國司祈請、登時風輟火滅。靈驗明白也。」（続上日本後記）を初見とし、貞観4年（862）従四位下、同十年従四位上、同一三年正四位下、 同一五年正四位上、同一六年從三位、さらに、元慶2年（878）正三位（以上三代實録）と、30年の間に急速に昇階、延喜式では当国唯一の名神大社とな り、一宮の地位も、この頃には定まったと思われる。

平安末期、任国に下向する様子を記した、因幡守平時範の日記『時範記』（宮内庁書陵部蔵）に当社参詣の様が詳しく書かれている。

即ち、 承德3年（1099）2月26日には、「（前略）參宇倍、先着幣殿、洗手、次進立中門外、在廳官人以下相從列立西上南面、社司在門中、次傳奉幣帛神寶西上北面、次復幣殿執白妙幣、社司稱再拜、次捧幣兩段再拜、次授社司、次社司久經讀告文、次返祝、次廻馬十列等、次賜社司祿、次着幣殿東舍儲饗饌、事了退出（以下略）」と、國司參拜の次第が述べられている。

その様子は、寛弘2年（1005）因幡守橘行平參詣の圖 『因幡堂藥師縁起』（東京国立博物館蔵）にも描かれている。

『時範記』承德3年3月6日には、「今日於宇倍宮令修百座仁王會、 是則依世間不閑也。新圖百佛像寫百經卷。」三日、「自今夕於宇倍宮令轉―讀大般若經。」と見える。境内出土の経、経筒と併せ、當時の神佛習合の次第が察せられる。

『中右記』元永2年（1119）7月14日の条には「因幡守宗成令下向、是九箇年未下向也。於神拜者先日位目代令遂了。然而一度未參一宮、是有恐之故也。仍俄令下向也。今度可令行臨時祭也。」と見える。

中世以降、当国各地にあった社領の中、服部庄をはじめ遠隔地の社領を次第に失い、「社殿壯麗を極め、近郷の地神領ならざるはなし、」と称せられた当社は、戦国末期の羽柴秀吉鳥取城攻略の戦火により、すべて炎上した（小泉友賢書『宇倍神社縁起書』）。

江戸時代、寛永10年（1633）、鳥取藩主池田光仲より社領25石の寄進があった。その後社殿を復興、祭礼も賑わった。

幕末には鳥取藩校尚德館に分霊を勧請している。（『鳥取藩史』）

明治4年5月、國幣中社に列格。

明治32年、大正5年、昭和18年発行の五円、一円紙幣に、祭神武内宿禰命の肖像と共に、当社が載せられた。

また、当地では、端午の節句の幟に、神功皇后と共に應神天皇を抱く武内宿禰命の絵柄が用いられている。

宮下、中郷、奥谷を中心にその周辺が氏子区域であるが、明治初年までは氏子を有しなかった。

平成期、社頭の整備が進められ、崇敬者は因幡一円を中心に県外にも多く、正月の初詣は十万余名に及ぶ。

神社創建以来、近世まで65代にわたる伊福部氏が祭祀を司つた。現在まで続く同家には、延暦3年（784）書初めの『因幡國伊福部臣古志』（一般に『伊福部系図』と呼ばれる）巻子一巻が現存する。

また、当社近くの山中から青銅製の蔵骨器が出土、国の重要文化財（東京国立博物館蔵）となつているが、その蓋には次の銘文が刻まれており、我が国火葬墓の重要史料である。

「因幡國法美郡、伊福吉部德足比賣臣。藤原大宮御宇大行天皇（文武天皇）御世慶雲四年歳次丁未春二月二十五日 從七位下被賜仕奉矣。和銅元年歳次戊申秋七月一日卒也。三年庚戌冬十月火葬卽殯此處。故末代君等不應崩壞。上件如前。故謹録錍。和銅三年十一月十三日己未。」

德足比賣は、采女として都に仕えた伊福部郡領家の女と推定される。