Zakład Kartografii kontynuuje nauczanie i badania z zakresu kartografii, które zostały rozpoczęte na Uniwersytecie Warszawski w 1950 roku. Katedra Kartografii została powołana w listopadzie 1950 roku jednocześnie z Katedrami Geografii Fizycznej | Geografii Ekonomicznej. Dwa lata później utworzyły one Instytut Geograficzny Uniwersytetu Warszawskiego. 

Organizatorem Katedry i jej pierwszym kierownikiem był Stanisław Pietkiewicz (1894-1986) należący do geografów o wszechstronnym wykształceniu przyrodniczym i wszechstronnych zainteresowaniach. Studiował hydrologię i geomorfologię, byt świetnym topografem zatrudnionym w okresie międzywojennym w warszawskim Wojskowym Instytucie Geograficznym. Zainteresowania kartograficzne Profesora dotyczyły głównie dwóch tematów. Byto to opracowanie koncepcji szkolnej ściennej mapy ogólnogeograficznej oraz historia kartografii. Korzystając z doświadczenia kilkudziesięciu prac magisterskich w Katedrze opracowano siedem ściennych map regionów Polski w skali 1:250 000 z hipsometrycznie przedstawiona rzeźba oraz wybranymi elementami gospodarczymi. Zostały one wydane przez Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych w latach 1960-1965.

Lech Ratajski (1921-1977) objął kierownictwo Katedry w 1966 roku. Działalności dydaktycznej nadar nowy kierunek, którym było opracowanie, w ramach prac magisterskich, map społeczno-gospodarczych, a później ściennych map kompleksowych. Głównym tematem działalności naukowej L. Ratajskiego stała się teoria kartografii. Najbardziej znana jest jego koncepcja kartologii oraz prace z dziedziny generalizacji i standaryzacji znaków kartograficznych. Byt dwukrotnie wybrany wiceprezydentem Międzynarodowej Asocjacji Kartograficznej i to dzięki jego inicjatywie w 1982 roku odbyta się w Warszawie Międzynarodowa Konferencja Kartograficzna MAK.

Po niespodziewanej śmierci Lecha Ratajskiego nowym kierownikiem Katedry Kartografii został jego współpracownik Bogodar Winid (1922-1996). Mając rozległe kontakty zagraniczne byt inicjatorem m.in. konferencji redaktorów czasopism kartograficznych. W 1980 roku kierownikiem Katedry został Wiktor Grygorenko (1927-2008), specjalista w zakresie kartografii matematycznej i topografii, autor obszernego podręcznika dotyczącego redakcji map ogólnogeograficznych.

W latach 90. XX wieku następują zmiany w zakresie kształcenia geografów-kartografów. Było to możliwe dzięki organizowaniu pracowni komputerowej dla studentów specjalizacji. Rozszerza się zakres tematyczny prac magisterskich. Wzrasta udział map turystycznych i planów miast, opracowań z zakresu kartograficznych metod prezentacji i kartografii komputerowej.

W latach 1997-2011 funkcję kierownika Katedry pełnił Jacek Pasławski, specjalista z zakresu metodyki kartograficznej, a następnie Wiesław Ostrowski (do 2014 roku), którego zainteresowania badawcze koncentrowały się wokół semiotyki kartograficznej, generalizacji kartograficznej oraz teorii modelowania kartograficznego. Obaj ukończyli specjalizację kartograficzna pod kierunkiem S. Pietkiewicza, a prace doktorskie napisali pod opieką L. Ratajskiego.

W 2013 roku Katedra Kartografii została przekształcona w Zakład Kartografii. W następnym roku Zakład Kartografii został połączony z Zakładem Geoinformatyki i Teledetekcji tworząc Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji pod kierunkiem dr hab. Bogdana Zagajewskiego, który funkcję kierownika pełnił do 2021 roku. W 2018 roku Zakład został przekształcony w Katedrę Geomatyki i Systemów Informacyjnych, w skład której wchodziły Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji (pod kierownictwem dr Jolanty Koryckiej-Skorupy) i Pracownia Systemów Informacji Przestrzennej. W latach 2021-2024 funkcję kierowniczki Katedry pełniła dr hab. inż. Izabela Karsznia. W 2024 roku funkcję kierownika Katedry podjął dr hab. Bogdan Zagajewski. W tym samym roku z Katedry wyodrębnił się Zakład Kartografii, której kierowniczką została dr hab. Izabela Gołębiowska.