創始年は不詳ですが、遥か昔の人々は海の彼方にあるニライカナイ（理想郷）の神々に、豊漁と豊穣を祈願していました。その祈りの聖地のひとつがこの波の上の崖端であり、ここを拝所として人々が祈りを捧げたことが波上宮の始まりとされています。

琉球王府の信仰が深く、王みずから毎年正月には列を整え参拝し、王家の平安お繁栄を祈り、琉球八社の最高位として尊崇しました。御祭神は伊弉冉尊 （いざなみのみこと）、速玉男尊 （はやたまをのみこと）、事解男尊 （ことさかをのみこと）の三神をお祀りしています。

明治23年に官幣小社に列格し、沖縄総鎮守としてふさわしい社殿、神域の結構を見るに至りましたが、先の大戦で被災。 戦後は昭和28年に御本殿と社務所が、同36年には拝殿が再建されました。そして平成5年、平成の御造営により、御本殿以下諸社殿が竣工。翌年5月、諸境内整備が完工しました。周囲の散策にも適し、早朝は特に潮の香り澄んだ空気が心地よい場所です。