L'esempio più antico di una mappa catastale (una mappa che raffigura particelle di terreno e confini di proprietà) pare sia quello conservato in incisioni rupestri a Bedolina, in Val Camonica, datate sulla base dei resti archeologici al II millennio a.C.
Nelle civiltà antiche della Mesopotamia e dell'Egitto, l'agrimensura era diventata una professione costituita già intorno al II millennio a.C.. Possiamo farci un idea delle mappe disegnate dagli agrimensori egizi attorno al 1000 a.C. osservando i "Campi dei morti" in cui è rappresentata l'idea che gli Egizi avevano della vita nell'aldilà, con raffigurazioni di appezzamenti circondati dall'acqua e attraversati da canali. Anche i romani usarono mappe per scopi catastali e fiscali.
Nel XIII secolo d.C. i Cinesi disegnavano carte ufficiali dei distretti amministrativi per contribuire all'organizzazione dei rifornimenti di cereali e alle esazioni delle tasse. Carte politiche con i confini degli stati divennero sempre più importanti nella cartografia europea a partire dal Cinquecento.
Un terzo importante tipo di carta topografica a contenuto generale, che esprime la concezione dell'uomo nei confronti del mondo, delle sue origini e del suo posto nell'universo. Una carta babilonese del VII secolo a.C. è incisa su una tavoletta d'argilla e rappresenta la Terra come un cerchio circondato dall'Oceano.
Con gli antichi Greci la cartografia si sviluppò sulla base di principi scientifici. Il trattato di cartografia di Tolomeo, noto in seguito come Geographia, fu il testo cartografico più famoso del periodo. Esso influenzò i cartografi arabi del Medioevo, e con la rinascita dello studio di Tolomeo in Europa divenne una delle opere più importanti del Rinascimento. La Geographia edita a Bologna nel 1477 è il primo atlante illustrato nel mondo occidentale.
L'invenzione delle tecniche di incisione del legno e del rame favorì un ampia diffusione della conoscenza geografica attraverso la produzione di carte geografiche stampate. Il primo atlante composto da carte moderne realizzate in modo uniforme fu il Theatrum Orbis Terrarum di Ortelio, edito ad Anversa nel 1570. A partire dal 1492, quando Behaim eseguì il suo globo terrestre a Norimberga, anche i globi divennero popolari e ne furono costruiti esemplari molto grandi ed elaborati.
Nel corso degli ultimi secoli la cartografia ha compiuto progressi rapidi e considerevoli. Gli osservatori astronomici costruiti a Parigi nel 1671 e a Greenwich nel 1675 consentirono una determinazione più esatta delle coordinate geografiche mediante l'uso di tavole astronomiche. Strumenti topografici più esatti permisero rilevamenti più rapidi. La Francia fu all'avanguardia nella realizzazione di un rilevamento topografico nazionale grazie alle triangolazioni. Alla fine del settecento rilevamenti nazionali furono iniziati dalla maggior parte dei paesi europei.
