大山祇塚は石貫神社から西都原古墳につながる169段の石貫階段を登った右側にあります。4世紀の築造とされ、全長が96m、後円部径51m、同高さ7.1m、前方部幅31m、同高さ3.8mの柄鏡式前方後円墳です。男狭穂塚、女狭穂塚に次いで大きな古墳ですが、調査されていません。

木花開耶姫命の父神の大山祇命の御陵と伝えられ、西都原古墳では数少ない名の付いた古墳です。11月29日の石貫神社の例大祭では、神社と共に墳墓の前で神事が行われています。