１９５４年开始发掘的西安半坡村新石器时代遗址，座落在西安东郊浐河的二级阶地上。这证实我们的祖先早在６０００多年前，已知道选择依山傍水的地方居住、生活。
我国最早的编年史书《竹书纪年》中，载有夏代帝发七年（约公元前１８３１年）“泰山震”，以及帝舜时期“地坼及泉”，夏桀末年“社坼裂”的现象，此为我国最早的地震记录。
夏代，我国人民已会凿井汲水。
周初，曾绘制洛邑一带的地图。
西周初年，《诗经・豳风・七月》记载了７个月中的自然现象和农事活动。
《诗经・小雅・十月之交》：“烨烨震电，不宁不令。百川沸腾，山冢崒崩。高岸为谷，深谷为陵。”生动地描述了周幽王二年（公元前 ７８０）陕西一带地震引起山崩及地壳变化等现象。
《周礼地官》：“以天下这地图，周知九州之地域，广轮之数，辨其山林、川泽、丘陵、坟衍、原隰之名物。”“辨十有二壤之物而知其种，以教稼稿树艺。”反映了当时的地理和土壤知识。
《列子・汤问篇》有关于台湾的最早记载。
《周易・经夫（ｇｕàｉ）传》，“泽中有火”；《周易・经丰传》，“火在水上”。表明我国早在商周之际可能已发现天然油气苗的燃烧现象。盐”。
《淮南子・人间训》记载，公元前２１９～２１５年，秦开凿了灵渠，沟通了长江、珠江两大水系。
西汉杨雄的《蜀都赋》记载了公元前一世纪末四川有“火井”，说明西汉时我国人民已发现天然气井。
西汉时成书的《尔雅》中的《释地》、《释丘》、《释山》、《释水》等篇，对地理和地质现象作了一些记载和分类。
从西汉早期的长沙马王堆三号墓出土的公元前１６８年左右的两幅地图，是我国现存最早的地图。
公元前１３８年和公元前１１９年，西汉张骞两次出使西域，开辟了我国甘肃、新疆到阿富汗、伊朗等地的陆路交通——“丝绸之路”。依据张骞实地考察西域报告写成的《大宛列传》，是研究西域地区历史经济地理、自然地理的重要史料。
司马迁的《史记》中的《河渠书》为我国较早的水文地理著作；《货殖列传》是我国最早的一部经济地理著作；《朝鲜列传》及《大宛列传》已涉及外国地理。
《前汉书》有关于河流含沙量概念的较早资料，“水情就下，行疾则刮除而梢深，河水重浊，号为一石水，六斗泥”。
《汉书・地理志》记载，汉武帝时，我国与朝鲜、日本间的海上交通已相当发达，我国海船还自广东一带出发远航至现在的印尼、缅甸、印度和斯里兰卡等地。
《后汉书・地理志》引《异物志》：“涨海（即南海）崎头水浅，而多磁石。”把南海诸岛称作“磁石”。三国时万震在《南州异物志》中也有：“东北行，极大崎头，出涨海，中浅而多磁石。”康泰《扶南传》载：“涨海中倒珊瑚洲，洲底有盘石，珊瑚生其上也。”表明我国对南海诸岛形态和成因早有相当精确的
认识。
王充《论衡》，“涛之起也，随月盛衰，大小满损不齐同”，认为潮汐与月亮运行有关，同时解释了钱塘江涌潮的成因，大地构造动力来源。
《汉书・地理志》是我国最早的沿革地理和有关人口统计的历史资料。
《后汉书・张衡传》载，公元１３２年张衡创制“地动仪”，为世界上第一架地震仪器。张衡还在《温泉赋》中指出，“有疾疠矣，温泉治矣”，认为温泉可以治病。
东汉刘珍《东观汉记・地理志》有我国最早的有关石灰岩溶洞的记载。
陈寿《三国志・吴志・孙权传》载，公元２３０年，孙权派遣卫温、诸葛直二人，率士兵万人浮海达夷洲（即今台湾）。
三国时沈莹著《临海水土志》，记述台湾的地理位置、气候地形和居民的生活习惯，为台湾史地的首次记录文献。
郦道元《水经注》十六卷载，晋裴秀著《禹贡九州地域图记》十八卷，缩制《方丈图》，提出绘制地图的六项原则：分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。其中包括比例、距离、方位等制图的科学原则，首创地图绘制理论。
东晋葛洪《抱朴子》，列举矿物丹砂、雄黄、雌黄、云丹、石英、磁石、白矾等２０多种；另一著作《神仙传》，提出了“东海三变为桑田”的海陆变迁思想。
公元４１６年，东晋高僧法显著《佛国记》（又称《法显传》），提供了研究中亚和印度等国古代地理的重要资料。
《宋书・谢庄传》，“制木方丈图，山川土地各有分理，离之则州别郡殊，合之则宇内为一”。木方丈图即木刻地形模型，是我国最早的地形模型。
《隋书・流求国》载，公元６０７年和６０９年，隋炀帝先后两次派人到台湾。
《隋书・经籍志》载梁有著《地境图》，文中把找矿与地表植物联系起来，是应用生物地球化学方法找矿的萌芽。
唐高僧玄奘于公元６２９～６４５年期间旅行中亚和印度等地１００多个国家，于公元６４６年写成《大唐西域记》首次报道了帕米尔高原的地理面貌，是研究西域史地的重要文献，在世界地理学史上占有重要地位。
《旧唐书・天文志》载，公元７２３～７２６年，由僧一行主持，在世界上第一次实测了南北不同地点的日影长短，并测出地球子午线一度之长为１５１．０７公里。
四川涪陵地区长江河床中的白鹤梁上，刻有作为水文观测标志的石鱼图案，还刻有历代枯水水位记录，是我国最早记载、时间最长的水文观测记录。
唐代颜真卿《麻姑山仙坛记》，“高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”，对化石本质有了比较正确的理解。
徐松《西域水道记》引杜环《经行记》，公元７５１年，杜环观察并描绘了冰川景观，以及山谷冰川的增长、消融季节性变化、冰蚀地貌等，并记载在《经行记》中，是我国乃至世界上最早的冰川学文献之一。
唐贞观９年（公元６３５年），唐侯君集、李道宗路过黄河河源地区，“阅月，次星宿川，达柏海上，望积石山，览观河源”。
唐李吉甫《元和郡县图志》，详细记载全国各州县的沿革、地理、户口、贡赋等情况，为我国现存最早的全国地方志，是我国方志的代表作。
公元９７６～９８４年，北宋乐史编成《太平寰宇记》２００卷，记载了全国各地的地方志、人物、物产和风俗等资料。是宋代重要的地理著作。
公元９９３年，即北宋淳化四年，制成有名的淳化《天下图》，史称用绢１００匹。
北宋科学家沈括的《梦溪笔谈》对地理学作出了多方面的贡献。
南宋郑樵（１１０４～１１６２）于公元１１５０年著成《通志》２００卷，其中《地理略》、《都邑略》为重要的沿革地理著作。
朱熹（１１３０～１２００）在《朱子语类》中说：“常见高山有螺蚌壳，或生石中。此石即旧日之土，螺蚌即水中之物，下者却变而高，柔者变而为刚。”提出了有关化石来源、形成过程的见解。
杜琯在《云林石谱》中对湖南湘乡石鱼山及陇西龙川鱼化石，以古生物学的观点，作了精彩的说明。
沈■（ｑǐ）《吴江水考》卷二记载，１１２０年，宋代在吴江上立“水则碑”，碑上有刻度，用来测量水位，并刻有历年水位变化。
南宋地理学家范成大《桂海虞衡志》、《吴船录》详述记录了各地交通、城市、山川、气候、植物等，描述了长江三峡、桂林峰林和３０多个岩溶洞穴等。
《元史・天文志・西域仪象》载，１２６７年，扎鲁马丁曾制作天文、地理仪器７种，其中木质地球中有７分为海水，着绿色；３分为陆地，着白色，并以方格度距离，是现代地球仪的前身。
《元史・地理志・河源附录》载，１２８０年，满族旅行家都实考察了黄河河源区。
成书于１３０３年的《大元大一统志》卷５４２载，“延川县西北八十里永平村有一井……”，表明在此之前陕北地区开凿石油井采油。
１３１１～１３２０ 年，元代朱思本绘制了长宽达 ７ 尺的全国地图——《舆地图》。
《明史・河渠》载１５世纪初，白英重开大运河山东境内的会通河一段。
《明史・郑和传》载，１４０５～１４３３年间，郑和率船队七下西洋，开辟了我国到东非的航路。
沈■《吴江水考》载，１５６４ 年，沈■对湖水的侵蚀搬运作用作了观察，提出防止湖水侵蚀的方法。
李时珍《本草纲目》于１５９６年出版，载有岩石、矿物和化石共１６０多种，并对矿物和温泉作了分类。
１６０７～１６４０年，徐霞客著有《徐霞客游记》，是我国古代重要的自然地理文献。
清初顾炎武（１６１３～１６８２）著《肇域志》、《天下郡国利病书》，把地学知识用于改造社会的实践，为我国古代重要经济地理著作。
１６７８年，地理学家顾祖禹（１６３１～１６９２）著成《读史方舆纪要》，集我国历代沿革地理之大成，为研究历史沿革的地理名著。
地理学家刘继庄主张“经世致用”，在《广阳杂记》中提出地理学研究应打破旧传统，方舆之书要“详于今而略于古”，并进而探求“天地之故”的见解。
地理学家孙兰，在其所著《柳庭舆地隅说》中，提出解释各种地貌产生、发展的“变盈流谦”说。
１６８３年，郁永和著“采硫日记”，记述了台湾海峡、澎湖和台湾的大屯火山、台风等地理情况。
清代康熙年间，于公元 １７０８～１７１８ 年在全国进行了空前规模的大地测量，测定了６３０个经纬点，绘制了著名的全国地图《皇舆全览图》。
１７５５年，清代汪锋辰著《银川小志》，记载了地震发生前井水浑浊、群犬狂吠等前兆，是有关以动物异常预报地震的科学史料。
李榕《自流井记》记载，清代四川地区工人已初步掌握了地下岩层的分布规律，并找到了绿豆岩和黄姜岩两个标准层，表明我国已建立起最早的地下地质学。
徐松《西域水道记》把新疆分成１１个受水体（湖泊），以水道为纲，详细记载了各流域的地质、地貌、新构造运动、矿产、城市等，是我国历史上比较全面地叙述新疆地理的著作。