本校前身臺灣省立師範學院於民國35年6月5日成立時，即設置史地學系。首任系主任由院長李季谷先生兼任，37年由諶亞達先生承接為第二任，38年由沙學浚先生繼為第三任。51年史地學系擴成歷史與地理兩學系，56年7月1日本校改制為國立臺灣師範大學，地理學系仍隸屬文學院，仍由文學院院長沙學浚先生兼任系主任。59年8月本系成立地理研究所，由劉衍淮先生出任所長。60年8月沙院長為專心推展院務，系主任一職由賀忠儒先生承接，62年8月劉鴻喜先生接任研究所所長，系所合一後歷任系主任為陳國章先生、石再添先生、陳國彥先生、楊萬先生、蔡文彩先生、徐勝一先生、黃朝恩先生、潘朝陽先生、陳國川先生、丘逸民先生、歐陽鍾玲女士、蘇淑娟女士，現為林宗儀先生。

本系於民國59年8月成立碩士班，77年8月獲准成立博士班，83年成立「區域研究中心」，94年成立「地理資訊研究中心」，95年成立「地理教育研究中心」、「環境監測與規劃研究中心」、「地理影像實驗室」。地理學系之下，設有學士班、碩士班、博士班，結構完備，充分發揮本系的師資與設備應有之功能。
為配合各級政府教育政策的需求，本系也開設各種進修課程，如「地理碩士在職專班（週末班）」、「地理系空間資訊碩士在職專班（週末班）」及其他各類不定期舉辦的短期進修班等，提供中學老師、空間資訊人員進修的機會，在該進修管道中則多專注於上述地理思維的教育和教學轉化。