地方志
五代、辽、宋、夏、金时期由于多种政权并存，政治上不统一，经济上呈现出纷繁多样的地区特点。这一时期的地理学反映了这一现实，特别是以区域地理研究为重点，地方志得到了空前的发展。当时不仅方志的门类和数量多，而且出现了不少优秀的方志理论和创新的志书体例。如仅宋代320年内，就有方志1016种。除了传统的志、编、录、图经、图志外，还有谱、统记、纪旧、故实、类考、会要、新录、记问、须知、类补、拾遗、私志等。
宋代虽然尚未有关于方志理论的专著，但在不少方志的序文和跋中，开始从理论上阐明或探讨方志的性质、功用、编纂原则与方法，这是宋以前所未见的。
宋代全国性总志有40部，今仅存5部，即乐史撰《太平寰宇记》、王存等人撰《元丰九域志》、欧阳忞撰《舆地广记》、王象之撰《舆地纪胜》、祝穆撰《方舆胜览》。
宋代的方志约有976种，今仅存29种。其中受后人称赞的特色佳作，如梁克家淳熙《三山志》多掌故；杨潜绍熙《云间志》繁简适中；施宿嘉泰《会稽志》条理井然；景定《建康志》图、表、志、传、考俱备，为方志中的典型；高似孙嘉定《剡录》首创大事记体例和地方文献书目；常棠绍定《澉水志》首创村镇志；乾道、淳祐、咸淳年间纂修的《临安志》，体茂事备，可称名著；宋敏求的《长安志》继承了两汉述地派的传统，记载的地理内容丰富。
测量和制图的成就
这一时期测量技术的提高，对地图学的发展起了促进作用。据曾公亮《武经总要》和李诫《营造法式》中的记载，当时的测量仪器有水准仪、望标、望筒、指南鱼、指南针、地螺（罗盘）等。
熙宁九年（1076）沈括创用了因地制宜进行地形测量的方法。他利用汴堤外取土筑堤时形成的旧水沟，稍加改造，分段筑堰截水，使之形成梯级水渠。然后再分别测量梯级水渠的水位差，其总和即为两地地势高下之数。他用这种分段筑堰的测量法，实测了从开封到泗州淮口的地势差为19丈4尺8寸6分。沈括这项测量工作，比俄国于1696 年开始的顿河地形测量早600多年。
宋朝统治者很重视地图绘制，积极组织人力绘制新图。淳化四年（993）诏画工集诸州图，用绢一百匹，合而画之，为天下图，藏于秘阁，此即著名的淳化《天下图》。大中祥符初，命学士王曾修《九域图》3卷，熙宁九年（1076）又命沈括编制《天下州县图》（即《守令图》），经12年完成。宋仁宗天圣元年（1023），晏殊绘成《十八路州军图》。除了《十八路图》外，还有《十七路图》、工艺装饰品性质的《殿御屏风华夷图》。
关于地方行政、山川、河渠水利的地图，单篇的较少，一般都与图经、地方志等放在一起。就地区来说，有《契丹地图》、《幽燕地图》、《河西陇右图》、《西州图》、《西域图》、《交广图》、《大辽国对境图》、《大金国按境图》等。
外域地图有《海外诸域图》、《海外诸蕃地理图》。
专用地图有《鱼鳞图》、《导河形胜图》、《制置沿边浚陂塘筑堤道条式图》等。
此外，还有城市地图，如《长安图》，各种宫殿图，《平江图》，《静江府城图》等。石刻地图有《九域守令图》、《禹迹图》、《华夷图》、《地理图》、《平江图》、《静江府城图》等。在石刻地图中，以保存在西安碑林中的《禹迹图》和《华夷图》的制作年代最早（约1081—1094）。淳祐七年（1247）据王致远所得黄裳图上石的苏州《地理图》也很著名。约在1155年前后杨甲编绘的《六经图》，则是我国现存最早的印刷地图。
宋代出现了多种地理模型，如沈括用面糊木屑制作的地理模型，蜡质地理模型，木板地理模型，朱熹的胶泥地理模型等。
蓬勃发展的水文学
宋代对河湖水位的观测已有具体数据，在都江堰离堆石崖上刻有十个刻度的水尺，“水及六则，流始足用，过则从侍郎堰减水河泄而归于江。岁作侍郎堰……准水则第四以为高下之度”。南宋太湖地区出现了水则碑，如吴江上立有两座水则碑，长七尺有奇，树立在垂虹亭北左右。左水则碑用来观测记录各年的水位变化。碑上共有七条横格，一条横格为一则：“横七道，道为一则，以下一则为平水之衡。在一则，则高低田俱无恙；过二则，则极低田淹……过七则，极高田俱淹”。它表明水位变化与不同地形上农田受水害的数量关系，表明了建立水则碑的目的和通过水则碑了解水位长期变化的规律。右水则碑用来观测记录一年内各旬各月的水位变化。碑上刻有一年十二个月的名称，每月又分上、中、下三旬。左、右两碑合并使用，就可以了解当地短期（一年内）和长期两种水位变化情况。这种设计很科学，在中国古代水文测量史上是一个创举。另外，宋人从长江干流和支流上记录长江枯水位的石鱼题刻统计中得出石鱼具有“三五年或十年方一出”的周期性特点的结论。由于石鱼“出必丰年”，因此，人们把石鱼题刻称作“丰年碑”或“丰年石”。四川忠县汪家院子宋代洪水题刻，则是目前所见最早的长江洪水题刻。
宋代由于对水位的观测比较仔细，在此基础上，提出了防洪警戒水位的观念。大中祥符八年（1015）六月诏：“自今后汴水添涨及七尺五寸，即遣禁兵三千，沿河防护”。后即成为定制。“旧制，水增七尺五寸，则京师集禁兵、八作·排岸兵，负土列河上以防河”。这里的“七尺五寸”水位，即是现在水文站通称的“警戒水位”。
这一时期，对于流水侵蚀与沉积作用有所研究，并以沈括的成就最为突出。沈括继承了中国古代流水侵蚀理论，并用之解释温州雁荡山的成因。他指出：“原其理，当是为谷中大水冲激，沙土尽去，唯巨石岿然挺立耳。如大小龙湫、水帘、初月谷之类，皆是水凿之穴。”接着，他把流水侵蚀原理推广到解释所有不同岩性的沟壑，特别是黄土高原沟壑的形成上。沈括通过考察，以山崖上的化石为依据，用流水沉积理论来解释华北平原的成因：“予奉使河北，遵太行而北，山崖之间，往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔之海滨，今东距海已近千里，皆浊泥所堙耳。”
宋代海洋潮汐学的发展体现在潮时计算与潮汐表，潮汐成因理论和暴涨潮理论三个方面。
北宋张君房的新潮汐图表，发展了窦叔蒙的潮时表，把窦表作了两处改进。一是横坐标由月相改为“分宫布度”，即月亮在黄道上的视运动度数。二是纵坐标用时辰表示时间的同时，又补充刻来表示，即“著辰定刻”。这两处改进，使张表比窦表精细很多。北宋燕肃则把理论潮时的推算推进了一步。他计算的潮时逐日推迟的时间分为大尽（一个月30天）和小尽（29天），大尽3.72刻，小尽3.735刻。北宋吕昌明编制的《浙江潮候图》是实测潮汐表，具有实用价值。
张君房的潮汐成因理论，受到葛洪、卢肇的影响，主张潮汐是月亮和太阳共同作用的结果，但强调月球的主导作用。余靖、沈括主张月球是潮汐形成的主要原因，批驳了卢肇。
燕肃关于暴涨潮与河口水下地形有关的理论是对潮汐学的一大贡献，但他否认喇叭形河口对暴涨潮形成的重要作用则是错误的。
李约瑟对中国宋代潮汐学的成就作了公正的评价。他指出：“在十一世纪中，即在文艺复兴时期以前，他们在潮汐理论方面一直比欧洲人先进得多。”
旅行家及其游记
五代、辽、宋、夏、金时期，较著名且有游记流传后世的旅行家并不多，这里仅简要介绍一些代表性的人物及其作品。
张匡邺、高居诲与《行记》
后晋天福三年（938）十二月，张匡邺、高居诲奉命去于阗，从灵州（今宁夏灵武南）出发，行两年到达于阗，七年（942）冬返回。途经凉州（今武威）、甘州（今张掖）、肃州（今酒泉）、瓜州（今安西东）、沙州（今敦煌西）。归来后，高居诲撰《行记》，记叙他们这次出使时来往所见山川地理情况。原书已佚，《新五代史·四夷附录第三》保存有部分内容。
胡峤《陷虏记》
后晋天福十二年至广顺三年（947—953），胡峤随萧翰入契丹，归来后撰《陷虏记》1卷，记载契丹、室韦、黑车子等地的地理情况。
王继业《西域行程记》
乾德二年（964），宋太祖赵匡胤诏沙门300人入天竺求舍利及贝多叶书，王继业是其中之一。12年后，开宝九年（976）王继业等人回国，奉太宗诏择居四川峨眉山牛心寺，把从西域带回的涅盘经一函42卷藏于寺中。王继业在每卷涅盘经之后，分记西域行程。此记虽不甚详，然地里大略可考，世所罕见。范成大发现后，全文抄录，收入《吴船录》中，得以流传至今。书的内容是记载王继业游中印度、南印度时，那里的地理、寺庙、城市等情况，是现存宋代唯一一部记载印度地理的游记。
王延德《西州程记》
北宋太平兴国六年（981），宋太宗赵灵派王延德出使高昌（今新疆吐鲁番）。雍熙元年（984）四月，王延德回东京（今开封），向太宗报告出使经过及沿途见闻，这就是《西州程记》，又名《使高昌记》或《高昌行记》。书中对沙漠景观的描述有其独特的内容。其他如物产、民族、风俗、水文、历史、宗教的记载也颇为丰富，《宋史·高昌传》全文收录。
沈括《使契丹图抄》
《使契丹图抄》是沈括于熙宁八年（1075）出使辽朝，与契丹贵族谈判代北有争议地界时所作的沿途考察报告，从书中可知辽的生产生活、气候、习俗、“捺钵体”的建筑等情况，还记有沿途驿道的迂曲、方位和里程。此书是研究辽历史地理的第一手资料，有很高的学术价值。
范成大的三部游记
范成大（1126 —1193），苏州吴县人，南宋著名诗人，也是很有成就的地理学家和旅行家。《揽辔录》，是范成大于乾道六年（1170）出使金朝时的日记体游记。原书已佚，今仅存数页。记载了出使时走过的线路、地名、地理环境的变迁以及金朝的人事情况。《骖鸾录》，是范成大于乾道八年（1172）出任静江府（今桂林市）知府时所记途中见闻，如农业、手工业、物产、水利设施、集市贸易等。《吴船录》，是范成大于淳熙四年（1177）自四川制置使召还，取水路回故里吴县时写的游记，对沿途经济、文化、自然环境、城市地理等作了逼真的描述，具有较高的地理价值。
陆游《入蜀记》
《入蜀记》是陆游于乾道六年（1170）去夔州（今重庆奉节东）任通判时，以日记体裁记述沿途（今6省30多个县市）的见闻。它可与范成大《吴船录》相媲美，为南宋优秀游记之一。所记地理内容丰富，如气象、气候、地貌、水文、水利、农业、动植物、州县建置沿革、城市地理、航运、风俗等。
乌古孙仲端、刘祁与《北使记》
金朝兴定四年（1220）七月，诏遣礼部侍郎乌古孙仲端出使蒙古，晋见成吉思汗。不到一年返回。返回后，由乌古孙仲端口述、刘祁记录，成《北使记》。内容记述乌古孙仲端一行去中亚的路程、沿途地形、民族、历史、气候、物产、风俗、动物、语言文字、宗教等。
边疆地理和域外地理
五代、辽、宋、夏、金时期，由于中外交通比较兴盛，促进了边疆和域外地理的发展。其中代表作有《萍洲可谈》、《宣和奉使高丽图经》、《岭外代答》、《鸭江行部志》、《诸蕃志》等。
《萍洲可谈》3卷，北宋朱彧撰，宣和元年（1119）成书。内容是朱彧记述其父在广州做官时的见闻，大部分讲广州市舶和蕃坊情况，少部分记述高丽、三佛齐等地的地理。并首次记载我国将指南针用于航海的事实。
《宣和奉使高丽图经》40卷，北宋徐兢撰。宣和五年（1123）路允迪、傅墨卿出使高丽，徐兢为属官。他把使团的见闻300余条记录下来，成此书。内容有高丽地理、物产、民情风俗、典章制度等。最后几卷，记述中国与高丽的海上航线及航海技术，其中也有使用指南针航海的史实。
《岭外代答》10 卷，南宋周去非撰，约1178年成书。作者为桂林通判，此书记载他任期内的见闻，分20门。其中地理门讲广西地理，外国门讲东南亚、西亚、东非各国的地理、交通、物产、风俗等。此外，还有香门、宝货门、金石门等。写此书的目的，是为了回答别人关于岭外事物的询问，故名《岭外代答》。
《鸭江行部志》1卷，金朝王寂（约1127—1193）于明昌二年（1191）写成，记载金朝上京（今黑龙江阿城南白城子）、东京（今辽宁辽阳）、北京（今内蒙古宁城西北大明城）三路地理，可补《金史·地理志》的不足。
《诸蕃志》2卷，南宋赵汝适撰，约1225年成书。作者为提举福建路市舶官，闲暇时翻阅外国地图，访问外国客商，从他们那里得知各国的国名，风土人情，距中国的里程，物产等。上卷叙述亚、非两洲共57国的地理及其与宋朝的关系。下卷叙述47种外国物产，如香料、宝石、珍珠、动植物等。
沿革地理
这一时期的沿革地理学有很大发展，主要著作有《通志》、《通鉴地理通释》、《通鉴地理考》等。
《通志》200 卷，南宋郑樵（1103—1162）撰，是一部纪传体通史。其中地理部分包括《四夷传》7卷，《地理略》1卷，《都邑略》1卷，《食货略》2卷，《灾祥略》1卷。与正史中的地理志、食货志、五行志相当。《地理略》、《都邑略》则是重要的沿革地理著作。特别是《都邑略》出于郑樵新创的体例，为其精心之作，其中叙述历代都市建设情形，附带述及历代四裔都邑。
《通鉴地理通释》14卷，南宋王应麟（1223—1296）撰，元至元十七年（1280）成书。此书“以《通鉴》所载地名，异同沿革，最为纠纷，而险要阸塞所在，其措置得失，亦足为有国者成败之鉴。因各为条例，厘定成编”，是一部通贯千年的历史地理专著。王应麟另有《通鉴地理考》100卷，惜已不传。