静寂に包まれた山寺が最も華やぐのが秋の紅葉シーズンです。境内には約300本を超えるイロハモミジやヤマモミジが植えられており、例年11月中旬から12月上旬にかけて境内全体が深紅と黄金色に染まり上がります。山寺特有の寒暖差によって発色が極めて鮮やかで、仁王門から続く参道や化城院周辺の紅葉トンネルは息をのむ美しさです。
見頃の時期に合わせて開催される夜間ライトアップでは、漆黒の夜空に浮かび上がる紅葉と歴史的建造物が幻想的なコントラストを描き出します。また、神峯山寺は東海自然歩道やポンポン山（加茂勢山）へと続くハイキングコースの起点・中継地としても人気が高く、新緑の春から紅葉の秋まで、トレッキングと参拝をセットで楽しむハイカーで賑わいます。
