地圖的繪製與地理情況一樣，都與治理國家有關，也受到歷代政府的重視。在先秦時期，人們已經繪製地圖，並將地圖用於政治、經濟、軍事的目的。先秦經典《周禮》中就說，大司徒(官名)的職責是掌握邦國地圖的人，通過地圖來了解山川地貌、都市、物產、疆域等。另一經典《管子》中，有專門的「地圖篇」，說明地圖對兵家的重要性，只有通過地圖了解地形、地貌、路途遠近等情況，才能「不失地利」，「舉措知先後」。
在長沙馬王堆漢墓中，發掘出土了公元前168年以前的三幅地圖，都是畫在帛上的。現已發表其中的兩幅。原圖無名，現按圖的內容和性質，取名為「地形圖」和「駐軍圖」。這三幅地圖連同前面提到過的在甘肅天水放馬灘發現的西漢初期紙質地形圖，是我國，也是世界上迄今遺存的最早以實測為基礎繪製的地圖。
地形圖大致按1：17萬—1：19萬之間的比例尺繪製而成。圖中對山脈、河流、居民點、道路等都有一定的畫法。如，用閉合曲線加暈線表示山脈的走向；河流上游細下游粗；縣用矩形表示，鄉用圓圈表示，又有大有小，表示縣鄉的大小；道路用細實線(有時也用虛線)表示等。
駐軍圖是一幅彩色軍事地圖，河流湖泊用藍色，山脈用黑線，黑底套紅的框框標示軍隊駐地，各駐軍防線用紅色實線劃分，紅色虛線表示軍用道路，黑圈表示居民點。圖中共繪出九支駐軍的布防、指揮點等狀況。
這兩幅地圖不但顯示了當時中國的地圖繪製水平，而且也反映了當時的測量技術和測量數學已達相當高的程度。
把古代製圖學理論化，並創立製圖理論的是西晉傑出地圖學家裴秀(公元223—271年)。裴秀字季彥，河東聞喜(今山西聞喜縣)人。晉武帝時，他任司空(相當於宰相)，兼任地官。地官管理全國的戶籍、土地、田畝和地圖，這使他有機會查閱政府收藏的前代地圖，並潛心研究。他在原有地圖測繪的基礎上，加以總結、提高，創立了中國傳統地圖學的製圖理論，並為了國家治理，使「王者不下堂而知四方」(《北堂書鈔》卷九六)，繪製了新的全國地圖，泰始四年至七年(公元268—271年)，他完成了《禹貢地域圖》18幅，這是中國和世界見於文字記載的最早地圖集。他還把一幅用絹80匹，觀看不便的《天下大圖》，用「一分為十里，一寸為百里」(《晉書·裴秀傳》)的比例(相當於1：1800000)，縮製成《方丈圖》。遺憾的是，這些珍貴的歷史地圖早已散失，而值得慶幸的是，裴秀的製圖理論，因被收入《晉書·裴秀傳》而得以保存至今。
裴秀創立的製圖理論稱為「製圖六體」，也就是繪製地圖時必須遵守的六項原則。即分率、准望、道里、高下、方邪、迂直。「分率」就是比例尺，說明必須有按比例反映地區長寬大小的比例尺；「准望」就是方位，用來確定地圖上地形地物彼此之間的位置關係；「道里」就是距離，用來確定各地間距離的遠近；「高下」、「方邪」(即方斜)、「迂直」(即曲直)，說明各地間由於地形高低變化和中間物的阻隔，道路就會有高下、方斜、曲直的不同，但製圖時兩地間所取的距離應是水平直線距離，故要「因地而制宜」，採取逢高取下，逢方取斜，逢迂取直的方法，確定水平直線距離，繪製地圖。裴秀還強調指出，這六條原則是互為關聯、互為制約的。六者缺一不可，少了哪一項，地圖也就不可能正確地反映真實的地理情況。
裴秀提出的這些製圖原則，是繪製平面地圖的基本科學理論。這些理論一直為後世所沿襲，影響著直至清代的我國傳統製圖學。