传说汉高祖刘邦起事前曾入此山，其妻吕氏遍寻无着，后观天象，见山中有云龙之气，于是入山，终于找到了刘邦，因而山名云龙。其实，此山因峰峦起伏，连绵九节，状若游龙，而且常为云雾镣绕，故名云龙山。又因山上兴化寺内有北魏石佛，故亦称石佛山。
由北麓登山，迎面巨石上横书“云龙山”三十大亨，笔锋犀利，镌工精致。登上山顶，北眺九里山，两千年前楚汉鏖战的古战场就在眼前；西览云龙湖。碧波如镜；东望黄河故道，犹如白练婉蜒；凤凰山上庄严肃穆的淮海战役烈士纪念塔尽收眼底。
山顶近处是放鹤亭。此亭系北宋文人张天骥在宋元丰元年（1078年）春所建。张天骥自号云龙山人，隐居云龙山麓的黄茅岗，他在亭内养鹤两只，清晨放鹤，傍晚招鹤，故此亭名放鹤亭。苏东坡知徐州时，与他交往甚密，常在一起饮酒赋诗，并在放鹤亭建成不久，特地为张天骥写了一篇《放鹤亭记》，亭以文传，遂有名于世。因《放鹤亭记》中有招鹤之句，后人又在其南增建一亭，名为招鹤亭。连袂媲美。
亭南有井一口，原名石佛井，深23米，因井邻近放鹤亭，明天启四年（1624年），徐州户部分司张璇为它改名曰饮鹤泉，并题“饮鹤泉”三字，立碑于井之南侧。
在放鹤亭不远的黄茅岗岩石上，有东坡石床，岗崖的右上角刻有“石床”二字，传说苏东坡有一次与张天骥等友人登山饮酒，曾醉卧于此。
放鹤亭之南还有试衣亭和送晖亭，这是根据苏东坡“云龙山下试春衣。放鹤亭前送落晖，一色杏花三十里，新郎君去马如飞”的诗句取名。
放鹤亭之东是兴化寺，进入山门便是雄伟的大雄宝殿，殿内有石刻大佛，这是与云岗、龙门石刻同时代的作品。相传北魏正平元年（451年），北魏太武帝拓跋焘侵宋时，30万大军围攻徐州，驻扎在云龙山戏马台一带，士卒们依山就石雕成一尊大佛头像。明洪武三十一年（1398年），由和尚胜吉主持，傍山依崖，建造了覆盖大佛头像的大雄宝殿。清康熙三十四年（1695年），徐州知州王邑承又主持增雕了石佛的上半身，才成为如今所见的半身大佛坐像。石佛高约10米，因后檐墙高尺许，仅用三砖，故又有“三砖殿覆盖三丈佛”的传说。大石佛两侧的岩壁上，还镌有北魏太和十年（486年），以及唐宋时的造像和题字，神态各异的佛像嵌布其中，错落有致。龛山作庙，削峰成佛，天然如画。
放鹤亭之西南是观音大士岩院，建于清康熙五十六年（1718年），敞式山门，依山坡斜势建五十三参，院内清幽雅致，有观音正殿3间，内奉大士像。另有戏楼一座，建于清道光七年（1827年），每逢庙会时，即在此演戏娱神。
近年来，徐州市以云龙山、云龙湖各景点为中心，不断发掘修缮历史文物与名胜古迹，大力绿化美化古城。楚项羽的戏马台、刘邦的大风歌碑、狮子山西汉彩绘兵马俑、汉代诸侯的地陵、汉画像石刻，以及唐宋飞天摩崖石刻，清代的乾隆行宫诸景点，使今日徐州景物荟萃，蔚为大观。