1973年在湖南长沙马王堆三号墓中出土了三幅绘于绢帛上的地图，即“地形图”、“驻军图”和“城邑图”，都未注图名、比例尺和绘图时间。据此墓随葬木牍记载应为汉文帝十二年（前168）入葬，至今已有2100多年了。
地形图汉代通称为“舆地图”，是一幅长、宽各96厘米的正方形彩绘地图。绘制地区的范围大约是今天东经111°～112°30′；北纬23°～26°之间。它可能是墓主人驻防地区，当时长沙国南部，包有今湖南（嘉禾县以西）、广东（连县以西，南至洙江口外南海）及广西（全州县、灌县以东）的交汇处。即今湘江上游、潇水和南岭九嶷山一带。（金应春、丘富科：中国地图史话，科学出版社，1984年版）图幅以上为南，下为北，方位系统正好与今天的地图相反。内容包括山脉、峰、河流、水源、居民地（乡、里、县城）、道路。图中用统一的符号，详细、准确地表示地物。主区外的邻区，图幅内容粗略。与今天同区地形图比较，自然地物与现代地形图位置大体相似。据此可以推测此图可能是经过实测或者部分实测而绘制出来的。即它是以实测作为基础绘制的。图中九嶷山脉用水平山形线和陡崖符号相配合。这种设计欧洲大约到13世纪以后才出现在地图上。图中共80多个居民点分别用方框、圆圈两类符号分级；20多条道路用虚、实两种线区分；特别是30多条河流的位置、水系结构特点和河流流向与现在地形图同地区水系大同小异。（陈述彭：地图史话，中国青年出版社，1980年版）整幅地图的名称、注记很有规律。地形图的比例平均数为1/18万。
居民点以大小不同，在地形图上可以分为二级。也许是县级和乡村级，其中县级居民点共8个，里村级居民点约74个。县级行政单位的驻地——县城用矩形表示，里村一般用圆圈表示，圆圈的大小不等，可以相差好几倍。县级的矩形符号大小也不等，也相差好几倍，这可能是反映了居民的规模大小不同。大部分县城和居民点之间都有道路相联系。这是符合交通路线与城镇居民点之间的实际关系的。道路大多用粗细不均的实线表示，粗的可能表示道路的重要与人流、货流或道路质量的情况。细的则比较次要，人流、货流可能较少，道路质量可能不如粗的。少数道路用虚线表示，这可能是小路或毛路。绘制的河流中有9条有注记名称，所有的河流上源细而下游粗，符合河流发育的实际情况。
地形及其中的山脉采用闭合的山形线表示，这与现代的等高线法很相似。山形闭合线内侧加上晕渲，使山脉的分布、高度、走向、延伸方向等反映得既精确又有立体感。如在闭合山形线上加鱼鳞小曲线层叠交错表示山峦起伏丛立，又添了九条高低不同的柱状符号，表示九嶷山的九座主要山峰，使整幅地形图更具立体感。这表明当时已具备粗略的投影概念。
马王堆《地形图》出土前我国所能见到的是西安碑林中所刻的《禹迹图》和《华夷图），它们是1136年刻的。《地形图》比它们早1300多年，绘制的水平、精确度远较此二图为高。反映当时具有较精确的测算技术和丰富的地理知识。
《驻军图》是一幅高98厘米，宽78厘米，用黑、朱红、田青三色彩绘成的彩色军用地图。反映当时军队守备作战的兵力部署，左为东，上为南与今天地图方位相反。主图区在今湖南江华瑶族自治县潇水流域，范围约250公里，比例尺1/8万～1/10万，相当于《地形图》的中部偏东南部位。
内容据其军事专门用途、突出驻军名称、布防分布位置、城堡、要塞、烽燧点、水池、防区界线等。把与驻军活动有关的内容，用鲜艳夺目的重色表示在主要层次之上。显眼的三角形城堡，表示大本营，红、黑两色套框表示要塞。而将一般的山脉，河流等地理基本要素用淡调的田青色标出，放到了图面的底图次要层次之上。层次分明，一目了然，这与现代专门地图的多层次平面表示法相类似。山脉用“山”字形象形符号，山脊用单线表示走向。河流用田青的淡色。这就减轻了非专门内容在图面上的载负量，达到突出专门内容、突出主题的实际效果。居民点在图中至少有49处，用红圆圈表示，其旁注明户数，无人居住也注明，有人的居民点最多108户，最少12户。道路多与主要居民点相连，用醒目的朱红色表示。驻军营地选择有利地形条件。城堡多选择环水靠山之处，并分设岗楼控制地形。它体现了中国传统的复式兵力部署，重视利用地形的守备思想。它是现在世界上所能见到的最早的彩绘军事地图，体现了当时精湛的地理地图知识水平。图中所绘范围为《地形图》上的东南部分，即今湖南南部江华瑶族自治县的沱江流域，图的比例约为八万分之一至十万分之一，比《地形图》放大了近一倍。为了突出驻军名称、城堡、要塞、烽燧点、水池、防区界线等，图中将军事地物用鲜艳的深颜色表示，而对于一般的山脉、河流等地理要素则用淡色表示。这种分层设色的绘制技术，实际上就是现代专用地图的两层平面表示法。图中清楚地标明了当时一线兵力、二线兵力、指挥部、预备队等构成的梯形军事部署。在防区的山脊上还标绘出7个烽火台，它们既是前沿观察哨所，也是当时的通讯联络设施。
《城邑图》是出土的中国最早的城市平面图。长约40厘米，宽约45厘米。图上绘有城垣、城门、城堡楼阁、城区街道、宫殿、房院等。城墙的亭阁是蓝色的；街坊庭院是双线红色的。城内街区用宽窄不同的线条分出主街道与次（支）街道两级。宫殿、城堡等建筑物用象形符号表示。此古城外形呈四方形、居民房院也如现在北方的“四合院”。城邑图的出土为研究我国汉代及以前城邑的规划、布局、结构、设防等许多城市地理问题，提供了第一手的珍贵资料。当时地图绘制都建立在测量基础上，汉代砖刻上的“记里鼓车”形象地反映了当时远距离测量的工具与测量水平。这在世界的测量史上也有着一定的意义。
天水放马滩和马王堆出土的西汉地图，是目前世界上保存下来最古的地图，它比古罗马托勒密（99～168）《地理学指南》一书中的地图早300至400年，为地图学史增添了光辉的一页。