Наряду с теоретической разработкой вопросов климатологии, гидрологии, геоморфологии, гляциологии, почвоведения, геоботаники, мерзлотоведения, палеогеографии быстро возрастал интерес к комплексным физико-географическим и экономико-географическим проблемам, в том числе районированию. С этим, в свою очередь, связаны исследования закономерностей территориальной физико-географической дифференциации (Л. И. Прасолов, С. С. Неуструев, Б. А. Келлер и др.). К 20—30-м гг. относятся и первые полевые ландшафтные съёмки и начало разработки ландшафтных карт (Б. Б. Полынов, И. В. Ларин, Р. И. Аболин). Большое теоретическое значение для физической Г. имело учение о биосфере, разработанное В. И. Вернадским (1926).
В 30-е гг. теоретическая разработка советской физической Г. шла по двум направлениям — общеземлеведческому и ландшафтоведческому. Первое представлял А. А. Григорьев, который ввёл понятия о географической оболочке и физико-географическом процессе, а также настаивал на применении точных количественных методов в физической Г. Труды Л. С. Берга создали основу для учения о ландшафте, которое далее развивали М. А. Первухин, Л. Г. Раменский, С. В. Калесник.
Важной составной частью исследований по физической Г. явились также труды Ю. М. Шокальского, Н. Н. Зубова и др. по изучению океанов и морей.
Исходные методологические основы для экономической Г. были разработаны в классических работах К. Маркса и Ф. Энгельса. Первостепенное значение для теории советской экономической Г. имели произведения В. И. Ленина «Развитие капитализма в России» (1899), «Новые данные о законах развития капитализма в земледелии» (1915), «Империализм, как высшая стадия капитализма» (1916), идеи В. И. Ленина в «Наброске плана научно-технических работ» (1918), а также опыт составления плана ГОЭЛРО и участие экономико-географов в работах Госплана по экономическому районированию страны (И. Г. Александров, Л. Л. Никитин). Но марксистско-ленинская теория экономической Г. в СССР сложилась не сразу. Идейная борьба в этой науке вначале шла между т. н. отраслево-статистическим направлением, в котором ещё сохранялись традиции буржуазной школы, и марксистским (районным) направлением. Острая методологическая дискуссия, протекавшая в СССР на рубеже 20—30-х гг., закончилась победой марксистского направления, но вместе с тем показала, что противопоставление отраслевого направления районному неправомерно, поскольку и отраслевой и районный разрезы могут быть и буржуазными и марксистскими. Борьбу с буржуазными взглядами, а также с левацкими тенденциями, направленными на отрыв экономической Г. от физической, возглавил Н. Н. Баранский.
Практический опыт и теоретические дискуссии последующих десятилетий подтвердили факт объективно сложившегося разделения Г. на две группы наук — естественную и общественную — и показали необоснованность попыток возродить т. н. единую Г. Наличие собственных задач у отдельных географических дисциплин не исключает, однако, существования комплексных межотраслевых географических проблем, таких, например, как проблема теплового и водного баланса земной поверхности и его преобразования, научное обоснование крупных региональных народнохозяйственных проектов, связанных с комплексным освоением естественных ресурсов, и др. Важные теоретические результаты, полученные в отраслевых географических дисциплинах, способствуют развитию синтетического подхода к изучению как природных, так и производственных территориальных комплексов, а также к познанию взаимоотношений между теми и другими.