Le più antiche rappresentazioni cartografiche pervenute fino a noi risalgono ad epoca lontanissima, 30 secoli prima dell ' era volgare.
Nel British Museum di Londra sono custodite varie tavolette di argilla con piante di Susa e di Babilonia e alcuni rilievi di piccole zone con le delimitazioni delle proprietà; nel Museo delle antichità di Torino sono conservate carte catastali egizie che definivano i limiti delle proprietà periodicamente soggette all'inondazione del Nilo.
Della cartografia degli antichi Greci nessun documento è pervenuto fino a noi. Strabone e Diogene Laerzio sono però concordi nell'attribuire ad Alassimandro di Mileto (VI sec. a.C ) la prima riproduzione in piano del mondo conosciuto.
Il senso estremamente pratico dei Romani si rivelò anche nei problemi legati alla cartografia. Trascurando i dati di geografia matematica ed i problemi teorici e speculativi che erano stati alla base delle costruzioni cartografiche dei Greci, essi si preoccuparono di costruire delle carte che miravano soprattutto ad offrire la maggiore utilità a navigatori, condottieri, mercanti. Fin dal III secolo a.C sorsero specie di carte stradali con le indicazioni delle distanze ed ogni notizia utile sui valichi, sui guadi dei fiumi, ecc. Di tali carte l'unico valido esempio c'è fornito dalla Tabula Peutingriana, conservata nella biblioteca nazionale di Vienna, copia, probabilmente compilata nel XIII sec. e parzialmente pubblicata dall'umanista tedesco Corrado Peutinger, dell'originale risalente al III-IV sec. d.C. La scoperta si deve al viennese Corrado Celtes.
Sotto Augusto il materiale raccolto venne elaborato nella grande Forma Imperii , carta geografica rappresentante tutto l'impero romano eseguita su una grande tavola di marmo ad opera di Marco Vispanio Agrippa .
La cartografia dell'epoca imperiale romana trovò però la sua più alta espressione presso i Greci con Marino di Tiro e Claudio Tolomeo , entambi vissuti nel II sec. d.C.
L'opera geografica di Tolomeo si diffuse però in Occidente solo nel sec. XV e segnò con il Rinascimento l'inizio di un'epoca nuova nella storia della cartografia, in netto contrasto con quanto era stato acquisito nel Medioevo durante il quale ogni conquista della scienza che fosse o apparisse in contrasto con le scritture sacre era metodicamente rinnegata.
Con la diffusione delle opere tolemaiche e con la rinascita geografica legata al movimento filosofico di Alberto Magno e Ruggero Bacone, la cartografia del mondo occidentale ricevette un nuovo notevole impulso. La scoperta della stampa prima e dell'incisione in rame poi e la necessità di raffigurare graficamente le nuove terre furono gli elementi di base dei nuovi indirizzi cartografici. Accanto alle carte nautiche circolavano agli inizi del XIV sec. numerosi esemplari di carte, appendici delle carte tolemaiche, le più note delle quali sono attribuite a fra Paolino Minorita.
Agli inizi del sec. XVI si stampavano ottimi esemplari di carte nautiche; la carta di Juan de la Cosa riprodusse per prima i contorni del nuovo mondo e qualche anno dopo, nel 1507, il cartografo alsaziano Martino Waldseemuller illustrò su una grande carta i viaggi di Amerigo Vespucci e attribuì alla nuova terra il nome di America. Nella metà del sec. XVI si formò in Olanda tutta una schiera di cartografi e cosmografi, tra i quali emerse Gerardo Mercatore alla cui opera si fa risalire la riforma della cartografia scientifica. Postosi il problema delle proiezioni il Mercatore si adoperò per condurre ai principi della matematica la scienza cartografica e nel 1595, postumo, fu pubblicato il grande atlante in 18 fogli, l'opera che diffuse la proiezione cilindrica isogona o del Mercatore.