Từ xa xưa, con người đã có nhu cầu sử dụng các thông tin ở dạng sơ đồ, bản đồ trong các cuộc chiến tranh mở rộng hay bảo vệ lãnh thổ, trong các chuyến đi đường dài buôn bán trao đổi hàng hóa, trong những cuộc thám hiểm tìm kiếm những vùng đất mới....v.v và cũng từ rất lâu rồi, con người đã biết cách biểu diễn các thông tin địa lý lên trên các mặt phẳng như tấm vải, tấm da động vật, gỗ, tre, giấy,...v.v. Họ đã thu nhỏ địa hình, địa vật theo một tỷ lệ chiều dài nào đó rồi biểu diễn chúng trên mặt phẳng, sử dụng một hệ thống các ký hiệu quy ước để thể hiện các địa hình, địa vật, các sự vật hiện tượng trên đó. Dần dần, các thông tin bản đồ ngày càng có ý nghĩa trong đời sống của con người. Trong tất cả các lĩnh vực, từ quân sự, kinh tế, văn hóa, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường, trong quy hoạch xây dựng đô thị, dân cư,...v.v đều cần sử dụng các thông tin bản đồ.
Sau khi công nghệ thông tin ra đời một thời gian, tốc độ xử lý và bộ nhớ cho phép xử lý dữ liệu với các thông tin địa lý thì GIS ra đời.
Những năm đầu của thập kỷ 60 (1963-1964) các nhà khoa học Canada đã xây dựng hệ GIS đầu tiên với tên gọi “Canada Geographic Information System”, được sử dụng trong công tác quản lý tài nguyên ở Canada.
Trong những năm của thập kỷ 70, công nghệ phần cứng máy tính phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của GIS (giá thành máy tính giảm, tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ tăng lên....). Nhờ đó mà GIS dần được thương mại hóa. Đứng đầu trong lĩnh vực thương mại hóa phải kể đến các cơ quan, các công ty như ESRI, Intergraph, GIMNS,...v.v.
Trong những năm của thập kỷ 80, nhu cầu sử dụng GIS trong các lĩnh vực khác nhau tăng lên nhanh chóng cả về chiều rộng lẫn chiều sâu. Ngoài phục vụ cho công tác điều tra và quản lý tài nguyên, các lĩnh vực khác như khảo sát thị trường,
đánh giá khả thi các phương án quy hoạch, sử dụng tối ưu các nguồn tài nguvên; các bài toán giao thông. cấp thoát nước, mạng cáp trong bưu điện, quản lý đất đai,... đều có nhu cầu lớn.
Sang đến những năm đầu của thập niên 90, con người đã đạt được những thành tựu to lớn trong kỹ thuật viễn thám. Kỹ thuật này cho phép thu thập thông tin từ xa trên diện rộng như sử dụng các tấm ảnh vệ tinh và ảnh hàng không. Thêm vào đó, những bước tiến nhanh chóng trong kỹ thuật chế tạo máy tính giúp con người có thể xử lý một khối lượng thông tin khổng lồ trong khoảng thời gian ngắn.
Ở Việt Nam, công nghệ GIS được đưa vào nghiên cứu và sử dụng vào khoảng những năm 90, chủ yếu là sau khi Mỹ xóa bỏ cấm vận Việt Nam (1994). Từ đó trở đi, công nghệ GIS đã được nhiều cá nhân và tập thể nghiên cứu, ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau. Các phần mềm GIS được sử dụng ở nước ta rất đa dạng và chủ yếu là các phần mềm thương mại ngoại nhập, như: Arc/Info, Arc View, ArcGIS (của ESRI); MGE, Geomedia (của Intergraph); Maplnfo (của Maplnfo); IDRSI (của Đại học Clark); GRASS (phần mềm mã nguồn mở do nhiều tổ chức phát triển); SIS (thông tin không gian của Cadcorp); ILWIS, ER Mapper,...v.v.