。作为近代政府测绘、地图科学相关制度的开端，可以追溯到明治元年12月24日，由行政官针对府、县、诸侯等发起的要求修订辖区地图及说明等的命令上。戸籍地図挂第二年（明治3年）由民部省地理司扩充，1871年（明治4年）民部省被废止的一段时间内管辖权暂时被转移到大藏省租税寮（税务部门）。在1873年（明治6年）设置内务省的第二年1月（1874年1月），根据政府公告（太政官达）中“将大藏省中户籍、土木、邮政三个部门以及租税寮中的地理、劝农等事物移交到内务省”，于是在内务省中成立了地理寮。在这之后，根据同年8月份政府颁布太政官达：“废止内务省中的测量司，在地理寮中设置量地课，并将内史所管辖的地志课与地理寮合并”，伴随内务省的成立，从工部省接手测量司（明治4年8月14日设立）和太政官正院内史地志课（其起源是明治4年6月8日设立的太政官正表课）的业务，并移管整合。根据1877年（明治10年）的太政官达第3号文件：“各省中的各部门废‘寮’设‘局’”的命令，于是改名为内务省地理局，实施全国大三角测量和地籍调查等为主的业务。

一方面，1871年（明治4年）7月，兵部省以“参谋企划‘机务密谋’要编辑地图和政志以掌握间谍情报等信息”为目的，设立了陆军参谋局，并成立了“平时分派到各个地方进行地理测绘、掌握地图信息”的间谍队。第二年的2月，在兵部省分为陆军和海军两省的时候，作为陆军省参谋局存续下来。1873年（明治6年）4月，成为掌管“陆军资料库、测量地图、绘图雕刻、兵史和兵家政志搜集”的陆军省第六局（第二年又改回参谋局）。另外，1878年（明治11年）12月，陆军参谋局被废止，设立参谋本部的时候，作为同一部门的地图课、测量课也相应被扩充和改名。

像这样，一段时期内对于日本进行的测地测量活动受到内务省地理局和参谋本部测量课的双重管辖。但是1884年（明治17年）6月26日，颁布了诸如“内务省所属的大三角测量事务移交到参谋本部”以及“内务省所属的大三角测量事务由参谋本部负责”,的一连串政府公告，将大三角测量事务移交到参谋本部管辖，内务省地理局在此之后就成为负责以地志编纂为主要业务的部门。与此相伴随的，同年9月参谋本部在地图课、测量课向测量局扩大以后，1888年（明治21年）5月，随着陆地测量部条例（明治21年5月敕令第25号）的制定，作为参谋本部的一个局的测量局从参谋本部分离，成为了本部长直属的独立官厅——陆地测量部，直到1945年（昭和20年）的二战结束时为止，全国性的陆地部分测量一直由陆地测量部承担。

二战后

二战结束后，作为陆军参谋本部第二部参谋渡边正少佐在“对于战后复兴而言地图测绘机关是必要的”思想指导下迅速改编民间组织而努力结果，伴随着“内务省官制中修正的文件”（昭和20年敕令第502号）的施行，陆地测量部令（昭和16年敕令第505号，明治21年5月敕令第25号的全部修订）被废止，陆地测量部也同时消灭。二战结束2周之后的1945年（昭和20年）9月1日基于民间组织的内务省地理调查所成立。避免了贵重的资料、机器设备等因战后的诸多混乱而丢失。第二年，从开始的长野县松本市的近郊迁移到千叶县千叶市的稲毛（原千叶陆军战车学校旧址），此后的昭和33年又转移到了东京的目黑。1948年（昭和23年）1月1日成为建设院地理调查所，接着同年的7月10日又改称为建设省地理调查所。1960年（昭和35年）7月1日改成了现在的国土地理院。在这之后，1984年（昭和59年）7月1日，根据国家行政组织法修订，国土地理院被设定为建设省的特别机构。随着中央省厅机构的再次改革，国土地理院成为国土交通省的特别机关直至今日。

国土地理院的本院设置在筑波研究学园都市内的茨城县筑波市北郷1号。1979年（昭和54年）从东京目黑转移到了现在的地方（当时是叫筑波郡谷田部町）。1996年（平成8年）6月1日，以亲近、接触地图和测量科学等为目的的公共设施“地图测量科学馆”开馆。

国土地理院由院长总领负责，下设参事官、主任监查官、监查官、适正业务管理官、防灾企划调查官、建设专门官、专门调查官、调查员等职务。

国土地理院下设总务部、企划部、测地部、地理空间情报部、基本图情报部、应用地理部、测地观测中心、地理地壳活动研究中心、北海道地方测量部、东北地方测量部、关东地方测量部、北陆地方测量部、中部地方测量部、近畿地方测量部、中国地方测量部、四国地方测量部、九州地方测量部、冲绳支所等部门。

日本国家地理院有以下支部。

同时，国家地理院还有以下无人基地。