昭和22（1947）年、第2次世界大戦後天伯原の陸軍演習場に入村した人たちが社を立てて天照大神を祀り、南高田（天伯町高田地区）を氏子としたものである。昭和50（1975）年社殿を造営し、境内に開拓記念館が建てられた。

毎年10月第2土曜日に天伯山神社例大祭が行われ、手筒花火の奉揚がある。