Dès le XV^e siècle, les Européens se préoccupèrent de cartographier le tracé des côtes des mers et des océans, afin d’améliorer la navigation maritime, qui connaissait alors de grands progrès techniques (boussole, gouvernail d’étambot, voiles carrées, etc.).

Un fils du roi du Portugal Jean I^er (1385-1433), Henri surnommé « le Navigateur » (1394-1460) bien qu’il n’ait jamais voyagé, encouragea l’exploration des côtes de l’Afrique et se fit le mécène de nombreux marins portugais qui découvrirent de nombreuses terres jusqu’alors inconnues (les Açores, le Cap-Vert, le Brésil, etc.). Au retour de ces explorateurs, il faisait dresser des cartes de leurs expéditions, les premières pour de nombreux pays.

Ces premières cartes marines étaient appelées portulans ou cartes-portulans (de l’italien portolano = livre d’instructions nautiques). Elles servaient à reconnaître les ports et à connaître les dangers de leurs entrées (récifs, courants, hauts fonds,…). Les portulans sont caractérisés par deux critères très spécifiques : les surfaces marines sont quadrillées par des lignes de vents (ou rhumb) et les noms de lieux (havres et ports) sont alignés perpendiculairement au trait de côte. Une rose des vents sert à l’orientation de l’utilisateur. L’usage des portulans a perduré jusqu’au XVIII^e siècle (apparition des cartes modernes).

Fondée vers 1540 par Guillaume Brouscon, l’école des Cartographes du Conquet (Finistère) réalisa de nombreuses cartes marines. Brouscon fut le premier à cartographier de manière exacte Terre-Neuve, mais disparut lors d’une attaque anglo-hollandaise de la petite ville du Conquet, en 1558.

Charles-François Beautemps-Baupré (1766-1854), explorateur, cartographe et surtout hydrographe, fut nommé ingénieur en 1785. Il embarqua en 1791 à bord de La Recherche, sous les ordres de D’Entrecasteaux, pour aller à la recherche du navigateur La Pérouse, disparu en 1788. Puis il fut chargé de cartographier les côtes de Dunkerque et ensuite de l’ensemble des côtes de l’empire. Il mit au point de nouvelles méthodes en hydrophathie (en particulier le cercle de réflexion de Jean-Charles de Borda), adoptées par la suite par toutes les marines.

De nos jours, les cartes bathymétriques (indiquant la profondeur des fonds marins) sont réalisées par l’Établissement Public Service Hydrographique et Océanographique de la Marine (E. P. S. H. O. M.), situé à Brest.