Entre las diversas creencias y mitos de los pueblos de la antigüedad la mitología griega es la que se ha estudiado mejor. El panteón heleno quedó establecido desde muy temprano y gran parte de las divinidades que lo compusieron aparecen ya en la Iliada y la Odisea con todos sus atributos tradicionales, aunque Homero casi no se ocupa del origen de las deidades que menciona. Para ello, tenemos que esperar a la aparición de Hesíodo, quien, en la Teogonia, escrita probablemente en el siglo VIII a. de J. C., intentó por primera vez una clasificación mitológica y estudió el origen de los dioses olímpicos, sus parentescos y aventuras principales. Trató de dar, además, una explicación de cómo se formó el universo. La obra de Hesíodo obtuvo reconocimiento oficial en Grecia hasta que, en el siglo VI, se elaboraron otras teogonias bajo influencias órficas y dionisiacas que, sin embargo, jamás fueron populares, debido a su complicada índole esotérica y porque estaban saturadas de influjos asiáticos.
Los principales dioses de la Teogonia eran: el Caos, Gea, Eros, el Erebo, la Noche y Urano. Gea produjo primero a los Titanes, que fueron doce; más tarde a tres Cíclopes y a tres monstruos de múltiples brazos, a quienes Urano encerró bajo tierra, conquistando así el rencor de Gea, que armó a Cronos, el más joven de sus hijos, para que mutilara a su padre. De la sangre derramada nacieron las Furias y de la espuma que produjeron los genitales de Urano al caer al mar, Afrodita. Cronos destronó entonces a Urano y casó con Rea, de quien tuvo seis hijos, a quienes devoró, con excepción de Zeus, el menor de todos. Al llegar a la edad adulta, Zeus se vengó de su padre, lo venció y lo desterró. Comienza la era de los dioses olímpicos, sólo interrumpida fugazmente por una fallida sublevación de los Titanes.
Aparece entonces en escena el hombre, que según una versión tuvo su creador en el titán Prometeo, que lo hizo semejante a los dioses, aunque el hombre se deterioró en cuatro edades sucesivas. Nacen los mitos de Prometeo, Epimeteo, que es su hermano, y Pandora, que sirvió de vehículo para el castigo de Zeus.
Los dioses del panteón tradicional griego moraban en el Olimpo, gran montaña del norte de Grecia. Las doce deidades olímpicas fueron, aparte de Zeus, Hera, diosa celestial, esposa de aquél y patraña del matrimonio; Atenea, hija de Zeus y diosa de las artes y la guerra; Apolo, dios de la luz; Artemisa, deidad de la caza y la vida salvaje; Hermes, dios de la velocidad, de los viajeros y comerciantes; Ares, dios de la guerra; Hefestos, antiguo dios del fuego; Afrodita, esposa del anterior, diosa del amor sensual y la fertilidad; Poseidón, dios de las aguas fluviales y los caballos y, más tarde, dios del mar; Hades, dios del mundo inferior, la riqueza y la invisibilidad y, por último, Hestia, diosa de la pureza ritual y del fuego del hogar.
Tardíamente se introdujeron en el panteón heleno algunas divinidades de la tierra como Deméter y Dioniso y se rindió culto a gran número de dioses menores, cuyos amoríos y aventuras formaron parte del folklore mitológico de la antigua Grecia.
La mitología romana fue, en buena medida, un calco de la griega, salvo en el caso de algunas deidades menores de origen etrusco o itálico. Así, por ejemplo, los principales dioses romanos fueron los doce númenes olímpicos, a quienes se llamó, en el orden respectivo, del modo siguiente: Júpiter, Juno, Minerva, Apolo, Diana, Mercurio, Marte, Vulcano, Venus, Neptuno, Plutón y Vesta.