創立年代不詳。往古より尾際村の氏神で牛頭天王と称した。寛延4年（1751）鳥居を建立。

明治初年境内の山ノ神（大山津見神）と村内ウエキの山ノ神の二社を合祀して字名を使い大平神社と改称した。

大正15年10月、村内北堂の北山神社（もと龍王大明神綿津見神外二神）を合祀し、字北土居平の現社地に移転した。

昭和2年1月、水分神社と改称した。尾際の氏神である。

明和2年（1765）の灯籠に「龍神」と記されている。