ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ หมายถึง การจัดการและการแสดงผลข้อมูลทางภูมิศาสตร์อย่างเป็นระบบ เป็นวิทยาการสมัยใหม่ที่เพิ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ แต่เดิมนั้นการแสดงข้อมูลทางภูมิศาสตร์กระทำกันอย่างง่ายๆ ไม่ซับซ้อน โดยการบอกเล่าเป็นลายลักษณ์อักษร พร้อมทั้งมีแผนที่ประกอบ เพื่อให้เห็นขอบเขตและรายละเอียดของพื้นที่แต่ละแห่ง ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เช่นภูมิประเทศว่าเป็นที่ราบ ที่ราบสูง เนินเขา เทือกเขา หรือฝั่งทะเล ภูมิอากาศว่าเป็นเขตร้อน เขตอบอุ่น เขตหนาว เขตฝนชุก เขตแห้งแล้ง หรือการใช้ที่ดินว่าเป็นเขตเกษตรกรรม เขตที่อยู่อาศัย เขตป่าไม้ เขตทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ และการคมนาคมว่า มีถนน ทางรถไฟ แม่น้ำลำคลอง จากที่ใดไปถึงที่ใด และตลอดจนการตั้งถิ่นฐานว่ามีหมู่บ้าน เมือง แคว้น และประเทศตั้งอยู่ที่ใด มีขนาดใหญ่หรือเล็กเท่าใด  

            การจัดทำแผนที่ในระยะแรกๆ ทำโดยการสำรวจบนพื้นดิน และใช้เครื่องมือสำรวจอย่างง่ายๆ แผนที่จึงมีความละเอียดไม่มาก บอกข้อมูลได้ในขอบเขตที่จำกัด บางครั้งก็เกิดความผิดพลาดได้ ต่อมาในช่วงสงครามโลกครั้งที่ ๒ มีการพัฒนาด้านการถ่ายภาพทางอากาศโดยเครื่องบิน ซึ่งสามารถแสดงพื้นที่ได้กว้างขวาง และเก็บรายละเอียดได้ถูกต้อง แม้ในภูมิประเทศที่การเดินทางทางบกไม่สะดวก ประมาณ พ.ศ. ๒๔๘๘ ภายหลังสงครามโลกครั้งที่ ๒ สิ้นสุดลง ภาพถ่ายทางอากาศเข้ามามีส่วนสำคัญมากขึ้น โดยนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการจัดทำแผนที่ของประเทศต่างๆ ทั่วโลก

            ต่อมาวิวัฒนาการสมัยใหม่เกิดขึ้นอีก ๒ รูปแบบ ซึ่งช่วยพัฒนาการจัดทำแผนที่ และการศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับพื้นผิวโลก รูปแบบแรก คือ การส่งดาวเทียมออกไปนอกโลก เพื่อถ่ายภาพพื้นผิวโลกจากห้วงอวกาศ แล้วส่งกลับมายังเครื่องรับบนพื้นผิวโลก อย่างรวดเร็ว สามารถแสดงรายละเอียดพื้นผิวโลกอย่างกว้างขวางในเส้นทางรอบโลกที่ดาวเทียมโคจร และแสดงการเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลกเป็นระยะๆ ตามรอบการโคจรของดาวเทียม ทำให้สามารถศึกษาข้อมูล ที่เกิดขึ้นในช่วงระยะเวลาต่างๆ เช่น การเกิดพายุ น้ำท่วม การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดิน รูปแบบที่ ๒ คือ การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งเปรียบเหมือนสมองกล ที่สามารถทำงานได้อย่างละเอียดรอบด้าน รวมทั้งสนองความต้องการของผู้ใช้ในด้านการเก็บข้อมูล ค้นคืนข้อมูล ตลอดจนวิเคราะห์ข้อมูลได้อย่างหลากหลาย และถูกต้องแม่นยำ  

            ความก้าวหน้าในการถ่ายภาพจากดาวเทียม และประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้การจัดเก็บ และการจัดการข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในด้านต่างๆ เช่น ภูมิประเทศ ลักษณะทางธรณีวิทยา การใช้ที่ดิน การตั้งถิ่นฐาน การคมนาคม เป็นไปอย่างมีระบบและสนองความต้องการของหน่วยงานต่างๆ จึงเป็นที่มาของระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ ซึ่งเป็นวิทยาการสมัยใหม่ทางด้านภูมิศาสตร์ที่ได้รับความนิยมอยู่ในขณะนี้ กล่าวอย่างง่ายๆ ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์เป็นการนำข้อมูลทางภูมิศาสตร์ในด้านต่างๆ ได้แก่ ภูมิประเทศ ธรณีวิทยา การใช้ที่ดิน การตั้งถิ่นฐาน การคมนาคมขนส่ง และอื่นๆ มาจัดเรียงไว้เป็นชั้นๆ เก็บไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ แล้วมีโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่จะแยกนำข้อมูลชั้นที่ต้องการมาวิเคราะห์รวมกัน เพื่อให้ได้คำตอบที่สมบูรณ์และเที่ยงตรง สำหรับการนำไปใช้ประโยชน์ ในการแก้ไขปัญหา หรือการวางแผน เพื่อพัฒนาให้ดีขึ้นในอนาคต ปัจจุบัน ประเทศไทยนำระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ไปใช้ ในหน่วยงานราชการต่างๆ หลายแห่ง เช่น กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ กระทรวงคมนาคม กระทรวงมหาดไทย ซึ่งล้วนแต่ต้องการข้อมูลที่ทันสมัย เพื่อแก้ไขปัญหาต่างๆ ที่เกิดขึ้นอย่างทันกาล ตลอดจนการวางแผนเพื่อป้องกันการเกิดปัญหาขึ้นในอนาคต ไม่ว่าเรื่องของการใช้ที่ดิน การจราจร การจัดตั้งเขตอุตสาหกรรม หรือการขยายตัวของชุมชนเมือง