人类最初对地理知识的表达，很可能是用图而不是文字。各个历史时期刻印、绘制的中国疆域政区图、沿海图、长城图、城市图和军事营汛图等专题地图，为研究历史某一时期、某一区域的历史、政治或军事地理，提供了相对准确的时空断面。由于大部分地图都出自当时当事人之手，所以是相当珍贵的第一手史料。无论用于研究历史，还是着眼当代的经济建设，弘扬民族文化，都能起到博古以通今的作用。
各种地图对地理要素所采用的不同表现方式，透视的方向，载量的取舍，既代表那个时代的科学技术水平，也反映那个时代的思想和文化。通过对各类专题地图的分析，可以明了中国人当时是如何理解那块地理空间，又是如何用图的方式来表达目的，不仅自己能明白，也能让其他人看懂。
各历史时期绘制的疆域四至图、道路里程图，展现了古代中国边疆地区经略开发的过程，中国疆界的位置与走向，交通线的分布与变迁，不但是学术研究的宝贵资料，也具有一定的现实应用价值。古者，职方掌天下图籍，故天子不下堂而周知四方形势，盖郡国、封域、山川、厄塞、道里远近、户口多寡，按籍以求，可以了然于心而知其势，披图以考，可以了然于目而得其形，是地之有图籍，不犹天之有历象乎！今者，对于商贸物业来说，明、清时代编制的中国地图揭示了传统的水陆交通线路，沿着哪些道路转贩何种物产和商品，以及受商贸市场网络刺激而勃兴的城镇如何分布，皆跃然于地图与图文之中。如今当务实的投资人将目光从开放的沿海口岸移向尚待开发的内地，哪里可以避开长途跋涉与曲折？哪里具有最优化的原料加工与市场组合？虽心照不宣，却只有会看图的人心中才最明了，这就是古地图能给生意人带来的好处。
现代地形图是了解地形地貌的工具，因此，必须学会识读各种比例尺的地形图，各种地形地貌在地形图上的标示，找寻人类活动的遗迹。
航空照片、彩红外遥感的判识。
航空遥感和地面探测相比较视野开阔，宏观探测可以减少或克服某些自然条件或人的因素造成的限制，提供大量定性及定量信息，许多是用地面常规探测手段难以发现的。利用航空遥感解释并寻找历史遗迹国外已有尝试。60年代在莱茵河谷地上空曾发现田野中有古代军营状图案，后经地面发掘证实确为罗马时期军营。通过解释意大利波河河口地段的航片，找到了因河流泛滥在泥沙掩埋下的古城。通过对地貌、土壤、植被多因子特征的测定并建立模数，以此解译大比例尺航片，在北美发现了地面已消失的城堡遗址位置及大量早期聚落遗址。从空中观察可以对古代遗址和周围环境有一种整体的了解，避免以偏带全。特别是古代城市遗址的调查，通过航空照片能够观察古城址的全貌，比在地面调查更有全局性。
处理被现代建筑或农田覆盖的古代遗址，则应该利用彩红外遥感技术，由于红外线遥感的穿透力很强，可以通过影像反映地下的情况。尤其对含水多或少的地层能够在色彩上给以区别。譬如：美国考古学者利用热红外等技术对含水量较敏感这一特征，发现了许多印地安人进行农业生产活动的遗迹。中国古代城市一般都筑有城墙，遥感影像上城垣轮廓呈规则的封闭形状，容易与其他地物标志相区别。在彩红外航片中，绿色的植被呈红色、城墙呈灰绿色、坍塌部分呈灰白色、水泥或柏油路面显示浅灰白色，中国传统木构瓦屋呈现较深的斑块，对比鲜明，较易区分。地物含水量多，图斑色调相对较暗。夯土、护城壕、道路、各类建筑物由于含水量不同，其温度比也不同，尽管现代城市拓展后城墙拆除，从彩红外航片上仍可辨认。
航空照片与彩红外遥感技术引进是历史地理学研究方法向现代科学技术的靠近。
田野考古与环境考古：
古遗址，通过对古文化地层堆积物的分析，能够判明当时人类是怎样一种生活环境，如：湖水边缘、河流阶地、黄土台地、森林岗丘，中国早期定居农业文化产生的条件往往分布于河流阶地上的黄土台地。对早期村落建造木屋树木种类的分析与现代林木分布的对比，能够判定早期人类砍伐树木的区域和搬运能力。通过分析古人类遗址的排泄物与垃圾堆积，可以掌握当时人类的生活方式与活动范围的大小，对气候的适应能力。
古城址，由于中国古代各个时期城市建造的工具和设计思想有区别，通过观察了解城址选择的地形条件，能够判断城市的功能性质；从城址的建筑形态，可以解释古代的政治制度；测量分析夯土层的厚度与夯窝的大小，帮助判明城市建造的时代。
中国古代讲求风水堪舆，除去不合理的附会，实际上有许多适应自然环境的思想。
孢粉分析与古植被和古地理环境。
孢粉是指古代裸子植物的孢子和被子植物的花粉沉积在地层中，变成化石，经过采集、化学处理，在显微镜下观察它们的构造和纹饰，通过统计分类，确定其沉积时代的古地理环境。例如：被子植物花粉为主，表示当时的气候环境是温暖潮湿；松科花粉比较多，则反映冷湿的气候环境；如果以旱生的草本植物为主，则可能是干旱的草原环境。用孢粉分析检查早期文化地层中是否有禾本科的花粉，可以判断是否产生了原始农业。
通过古人类遗址堆积层的采样进行孢粉分析，能够对当时的自然气候和生态环境做出比较切合实际的解释。尤其是文献缺乏的时期。
孢粉分析能够做出对地球表面气候、温度与降水，以世纪为分期的描述。孢粉分析是解释古植被和古地理环境的有效手段，但不是唯一的证据。
