百済三書は『日本書紀』内に唯一逸文が伝わるのみなので、
成立過程は判然としない。
実在したものとすれば、『日本書紀』成立の西暦720年（養老4年）以前に百済三書も成立していたともいえる。
後の『三国史記』の西暦375年の出来事として「百済開国已来、未有以文字記事、至是得博士高興、始有書記」（百済は開国以来文字で記録を残していなかったが、博士高興によってはじめて記録を始めた）との記載は、
この頃の中華秩序に倣った歴史書に準ずるなんらかの記録が百済にあったことを伝えている。
三品彰英は、 『百済記』は推古天皇の時代（6世紀末から7世紀前葉）に成立したとしている。
井上光貞は、
西暦660年の百済滅亡に、
当時交流の盛んだった倭（日本）が大量の亡命者を受け入れたことで百済の記録も日本にもたらされ、
これらを元に当時の知識人によって三書が編纂された可能性を指摘した。
この説に従うと、三書の成立は西暦663年から西暦720年の間となる。
遠藤慶太は、 『百済記』・『百済本記』の成立を7世紀前半に推定し、 百済滅亡以前の欽明天皇期以降に倭の書記官を務めてきた田辺史などに祖先にあたる百済系渡来人のフミヒト（史）が自らの始祖伝承から倭国に仕えた経緯の記録と倭（日本）との関係を強調するために書いたとし、 ひいては当時新羅の侵攻に悩まされてきた母国・百済救済を訴える意図も有していたとする。
『日本書紀』で百済三書が明示的に引用されている個所は、
『百済記』が5か所、
『百済新撰』が3か所、
『百済本記』が18か所である。
逸文に見る引用には、「天皇」や「日本」など、
後世の7世紀からようやく用いられるようになった言葉が現れていたり、
日本のことを「貴国」と表現しているなど、
およそ百済三書からの引用とは思えない箇所があることが津田左右吉によって指摘されており、
『日本書紀』編者による潤色・改竄が行われていることは確実とされる。
しかし、継体天皇の崩年（崩御の年、西暦527年?）については逆に、
『百済本記』の記録を採用しているがために『日本書紀』の体裁がおかしくなっており、
三書全部が『日本書紀』編者によって都合よく作り出されたものでもない。
井上光貞はこういったことを考慮して、
三書は「その編成目的に日本関係を主眼とするなどの偏向があったとしても、それぞれ編纂者を異にした百済の史書とすべきであろう」としている。
紀年については、
三書を引用した『日本書紀』(応神紀)と『三国史記』とが、
干支で記述された年月と事績との対比から、
記述された実年代とは干支の2周分(2運)、
即ち120年ずれて一致することが本居宣長、那珂通世らによって指摘されている。
井上光貞はさらにその理由について、
『日本書紀』の編纂者が『古事記』に崩年注記のない神功皇后を、
中国史に現れる卑弥呼に比定するためであったとしている。