Мировые палеогеографические карты отдельных периодов и эпох публиковались на рубеже 19—20 вв. и в начале 20 в. французскими геологами А. Лаппараном и Э. Огом, австрийским геологом М. Неймайром, русским учёным И. Д. Лукашевичем; на этих картах делалась попытка восстановить распределение суши и моря не только на материках, но и в пределах современных океанов на основе экстраполяции данных по обрамляющей суше. Э. Ог придал палеогеографическим картам палеотектоническое содержание, показывая на них, помимо суши и моря, также геосинклинальные и платформенные области. Немецкий геофизик А. Вегенер в 1912, положив начало
В начале 20 в. от обобщённых палеогеографических схем для отдельных периодов и эпох начали переходить к более детальным картам небольших регионов, составляемым для геологии веков или ещё более узких интервалов времени (карты Н. И. Андрусова для неогеновых бассейнов Черноморско-Каспийской области, А. П. Павлова для раннемеловых бассейнов Европейской России, А. Д. Архангельского для позднего мела Поволжья и Туркестана). Исследования Андрусова положили начало палеоэкологическому, а Архангельского — сравнительно-литологическому направлениям в П. В 1910 Ч. Шухертом была впервые опубликована большая серия палеогеографических карт Северной Америки, неоднократно переизданная по более новым материалам. Чтение курса П. в вузах (Мюнхенский университет, Э. Даке, 1912) и публикации первых руководств по П. (Е. Dacqu'e, 1915; Th. Arldt, 1919, 1922) утвердили положение П. как самостоятельной науки.
С 30-х гг. 20 в. палеогеографические реконструкции становятся необходимой предпосылкой поисков полезных ископаемых (нефти и газа, угля, солей, бокситов, фосфоритов, алмазов и пр.). Совершенствуется одна из основ П.— учение о фациях (У. Твенхофел, Д. В. Наливкин).
Большое значение для палеогеографических исследований имели работы Л. Б. Рухина (1959), Б. П. Жижченко (1959), К. К. Маркова (1960) и др.
Разнообразие методов позволяет выделить несколько направлений П., изучающих разные стороны физико-географических условий геологического прошлого.
Палеоэкологическое направление — анализ состава и др. особенностей осадочных пород и заключённых в них органических остатков с целью выяснения образа жизни и среды обитания животных и растительных организмов геологического прошлого; частей бассейнов, их связи с соседними морями; по организмам-индикаторам судят о климатических условиях, степени солёности и др. особенностях бассейнов (советский палеонтолог Р. Ф. Геккер и др.).
Палеобиогеографическое направление выявляет зоогеографические и флористические провинции и области для отдельных периодов и эпох геологического прошлого (серия мировых карт французских учёных А. и Ж. Термье). Палеобиогеографические, литолого-геохимические и палеотемпературные данные используются для палеоклиматических реконструкций. Например, мировые карты Л. Б. Рухина (1959), Н. М. Страхова (1960) и М. Шварцбаха (1961) выявили существенные отличия древней климатической зональности от современной. Палеоклиматы Земли составляют предмет