在18世纪60年代兴起的第一次技术革命，大大推动了自然科学的发展，地理学也通过众多地理学家的努力而得到了快速发展，其中尤以著名的德国科学家亚历山大·洪堡（1769—1859年）和卡尔·李特尔（1779—1859年）的成就最为显著。他们都以自己的科学活动和著作对近代地理学的形成，起到了突出的奠基作用。人们把洪堡1799年美洲大旅行这一年，作为近代地理学新时期的开始。洪堡在地理科学的研究中，用比较的方法探素自然要素的因果关系，创造了因果联系法则，形成了自然地理学的基本体系；他的巨著《宇宙》和《新大陆热带地区旅行》，对地理学的科学研究起了很大的作用。他被誉为近代地理学的奠基人。在此同时，李特尔用经验法和比较法，研究世界各地区各种地理现象的因果关系，最早提出了人地相关的思想。他把对自然现象的研究与对人文现象的研究结合起来，在其《地学通论—它同自然和人类历史的关系》一书中，把自然作为人文的基本原因，认为自然决定人类历史的发展。他被推为人文地理学的开创人。但同时，李特尔的错误的人地关系理论——地理环境决定论，对以后地理科学和地理教育的发展都有着很深的不良影响。
其后，众多地理学家的深入探索，进一步推动了近代地理学的发展，使之逐步臻于完善。
19世纪，地理学作为一门由专门教师讲授的高级课程于1874年首次在德国设置。几十年内，大学地理系不仅在德国、法国、英国、俄国、美国，并且在全世界都已设立。随之，地理学的很多分支，如属于自然地理的地貌学、气侯学、水文地理学、生物地理学、土壤地理学、地图学等，属于人文地理的经济地理学、人口地理学、政治地理学、社会地理学，历史地理学等，也都相继出现，并得到很快的发展。
近代地理学的形成与发展，促进了地理教育的发展，使其进入了一个新的更为成熟的阶段。近代地理学各分支学科的发展，对地理教育产生了深远影响，不仅使地理教育内容极大地丰富，而且结合学生年龄特征和认识能力水平，以及地理教育实际条件，在中学逐渐形成了几种基本的地理课程，如地理概论（包括自然地理和人文地理的基本原理）、本国地理和外国地理等；地理教育逐渐形成以自然地理为基础，以区域地理为中心的教材体系。
古代地理教育，局限于当时地理科学的发展水平，处于“百科知识”阶段，而近代地理教育，则以因果论为理论基础，来分析、解释地理现象，不仅描述地理特征，而且“明其因果，述其关系”，讲清道理，阐述规律，因而大大加强了教材内容的科学性。从19世纪中叶起，地理科学的发展还为地理教育提供了科学的方法论，促进了地理教学方法的变革，对激发学生学习兴趣，培养思维能力，都有极为明显的作用。
随着时代的前进和教育制度的演变，20世纪前半叶，地理教育进一步发展。各国中小学地理课程多种多样，尤其是西欧一些国家发展更快。教学内容有地理基础知识、本国地理和外国地理，其中以本国地理为主。英国、德国、法国、意大利等国家，从小学起讲授地理，而且课时比重较大。如德国的中、小学地理课占总课时比例均为7％，意大利的地理课时比例小学达12％，高中达12.5％，初中更高，达16.7％至23.8％。
这时的地理教育十分重视乡土地理，使学生了解乡土，是地理课程的重要目的。同时，地理教学中还重视学生的动手能力，尤其是绘图能力的培养。例如，法国在对小学地理教学的要求中指出：各级地理教学，都应使学生自己描画各种地图，或用图象表现各种地理事实。德国中小学地理教学中安排了很多画图及制作地形模型的内容。英国把使用气象仪器和测量仪器的实习列入地理教学计划，并认为“地理学之进步，绘图之功甚大。”这时的电化教学也发展很快，如德国已把电影、幻灯运用于地理教学之中。
特别值得提出的是，从本世纪初开始，中国把中小学地理作为一门独立课程列入学校教育之中。