L’Histoire de la cartographie française est une histoire de pouvoir. Elle connaît un tournant majeur sous l’ancien régime, dès la fin du XVIIe siècle. Créé en 1688 sous le règne de Louis XIV, c’est le Dépôt de la Guerre qui sert alors les intérêts cartographiques militaires du royaume. L'astronome et géographe Jacques Cassini participe activement aux travaux d'une première triangulation générale de la France initiés notamment par son père dès 1683. C'est sur cette base que, plusieurs dizaines d'années plus tard, Louis XV confie à César-François Cassini de Thury (fils) le projet de cartographie détaillée du royaume.

Au lendemain de la révolution, l'ensemble des travaux de Cassini est réquisitionné par le Dépôt de la Guerre. Mais le tout est rapidement désuet. Aussi, Napoléon Ier demande dès 1808 aux officiers de son état-major de réfléchir à une nouvelle carte, la Carte de l'état-major. En 1870, la défaite de l'armée française face au Royaume de Prusse et ses alliés remet en question la production des cartes militaires. Après diverses réorganisations, le Dépôt de la Guerre est remplacé en 1887 par le Service géographique de l’armée (SGA), l’ancêtre de l’IGN.

Le 27 juin 1940, le Service géographique de l'armée (SGA) devient un organisme civil, l’Institut géographique national (IGN), pour éviter qu'avions, cartes et matériel de levés ne tombent aux mains de l'ennemi allemand. Au service des citoyens et de l'intérêt public, le rôle de l'IGN est alors "d'exécuter dans le domaine géodésique, topographique et cartographique tous les travaux d'intérêt général".

L'année suivante, en 1941, l’École nationale des sciences géographiques (ENSG) est fondée pour assurer la formation du personnel de l'institut. Depuis, elle a formé plus de 12 000 étudiants provenant de 80 pays. L'ENSG, devenue Géodata Paris en 2025, est membre fondateur de l'Université Gustave Eiffel (UGE), créée le 1er janvier 2020.

Depuis sa naissance, l'institut mène des activités R&D pour améliorer ses outils de production et dispose dès 1985 de son propre laboratoire de recherche.

Au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, l'IGN est chargé d'établir les nouvelles cartes de la France, de l'Afrique du Nord et des territoires d'outre-mer. Cela représente 12 millions de km² à cartographier, et donc à photographier, soit 8 % des terres émergées. Pour réaliser cette tâche conséquente, le nombre d'agents passe de 1 531 à 3 000 entre 1946 et 1960. Géodésiens, topographes et dessinatrices pourront compter sur l'aide précieuse de la photographie aérienne, alors en plein essor. Début 2020, l'IGN compte 1 555 agents.

En 1956, l'IGN lance la première carte de France au 1:25 000 (1 cm sur le papier = 250 m en réalité) et reste le seul organisme à proposer cette carte encore aujourd'hui. Les années 70 verront l'essor des cartes touristiques pliées et d'autres séries toujours plus précises.

La plus longue frontière française est celle qui s'étend entre la Guyane et le Brésil. Ce sont ces 730 kilomètres que des agents de l'IGN sont chargés de délimiter en 1962. Naviguant entre fleuve et forêt vierge, ils sont les premiers à escalader le mont Mitaraka, à partir duquel ils matérialisent les sommets-frontières par des bornes de ciment.

De la reproduction de la grotte de Lascaux au déplacement des temples d'Abou Simbel menacés par la montée des eaux en Égypte, l'IGN participe alors à de nombreuses missions dédiées à la sauvegarde du patrimoine. Les édifices de l’Acropole d'Athènes, les temples de Pétra (Jordanie), la Cathédrale de Strasbourg, Notre-Dame de Paris, la momie de Ramsès II… De nombreux sites seront restaurés ou préservés grâce à l’expertise en photogrammétrie de l’IGN. Sans parler des expéditions au Groenland et en Antarctique, ou encore de la surveillance du temple d'Angkor Vat au Cambodge.

Le premier satellite français d'observation de la Terre, SPOT-1, est lancé à Kourou le 22 février 1986. Dès la fin des années 70, la conquête spatiale rapproche l'IGN et le CNES (Centre national d'études spatiales). Ils lancent le programme SPOT avec des industriels de la filière spatiale, la Belgique et la Suède. De cette collaboration naît IGN Espace en 1989, un service entièrement dédié à la programmation et au traitement des images satellitaires. Aujourd'hui encore, les satellites SPOT-6 et SPOT-7 continuent à observer la terre et à capturer des images avec une résolution atteignant 1,5 mètre.

Mais les satellites ne servent pas qu'à prendre des photographies. L’IGN lance dès 1998 une expérience pilote de réseau GNSS permanent (RGP). Aujourd’hui, ce réseau est toujours fédéré par l’IGN et regroupe plusieurs centaines de stations GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) qui enregistrent en continu les informations envoyées par les satellites des différentes constellations.

L'IGN lance le Référentiel à grande échelle (RGE) pour décrire le territoire national et l'occupation de son sol de façon précise, complète et homogène et ainsi répondre aux besoins spécifiques des politiques publiques. Ce référentiel est composé de quatre bases de données parfaitement superposables : photographie, topographie, parcellaire cadastral et adresses.

En parallèle, le plus grand portail de l'information géographique accessible à tous voit le jour en 2006 : le Géoportail. 1,4 million de personnes viennent chaque mois y consulter les données géographiques de référence produites par l'IGN et ses partenaires.

L'IGN crée également le site Remonter le temps en 2016. Ce service tout public inédit permet de comparer des données géographiques du présent et du passé afin d'observer l’évolution d'un territoire. Ce géoservice a été récompensé d’un accessit, à Dresde, par l’Association cartographique internationale.

Les surfaces boisées représentent un tiers du territoire métropolitain français et cette part tend à augmenter avec les années. Dans la continuité de son rôle de description du territoire, l'IGN fusionne avec l'Inventaire forestier national (IFN) le 1er janvier 2012. Il devient alors l'Institut national de l'information géographique et forestière. L'expertise de l'IGN en matière de télédétection est un atout précieux et complémentaire au travail des forestiers sur le terrain, afin de couvrir des zones plus vastes grâce à l'imagerie aérienne. Dans la foulée est créé le Laboratoire d’inventaire forestier (LIF) basé à Nancy et dédié à la recherche sur l’optimisation des méthodes d’inventaire forestier.

En 2012 toujours, le pôle Géosciences regroupant l’IGN, Météo-France et le Shom est inauguré sur le site historique de l’IGN à Saint-Mandé (Val-de-Marne).

Bien que le travail d'acquisition des données géographiques soit aujourd'hui perfectionné (caméras très haute résolution, scanners lidar...), leur phase de traitement reste longue. De quoi pousser à réfléchir à des méthodes d'automatisation ou de mutualisation des données.

L'IGN développe donc des techniques d’apprentissage profond (plus connu sous le nom de deep learning) en reconnaissance et interprétation des formes. Cela permettra, par exemple, l’analyse automatique de l’occupation des sols à partir des images satellites et aériennes (forêts, prairies, vignes, bâti, parkings...). La finalité : rendre les données géographiques disponibles encore plus rapidement et accroître leur fréquence de mise à jour tout en en maîtrisant les coûts. Face à des enjeux comme l'artificialisation des sols ou le suivi de politiques comme la PAC, c'est une nécessité et un changement majeur dans le processus de production des données géographiques.

Face à l’ampleur et à la fréquence accrues des bouleversements écologiques, l’IGN change d’échelle et se donne pour mission de cartographier l’anthropocène. Il s’engage à développer une capacité d’observation en continu et à produire régulièrement des cartes et des données sur un certain nombre d’enjeux majeurs. Vigueur des forêts, artificialisation des sols, état de la biodiversité, risques naturels… Les dynamiques territoriales sont suivies à la loupe dans le but de co-produire puis diffuser en open data des informations essentielles à la planification et à la mise en œuvre de la transition écologique. Pour y parvenir, l’institut mise ouvertement sur les communs numériques, un modèle à l’opposé de celui des géants commerciaux du numérique, et qui permet de rassembler les forces d’une diversité d’acteurs au service de la Nation.

À l’automne 2022, l’institut lance ainsi le premier opus de son Atlas « Cartographier l’anthropocène », avec l’intention d’illustrer le pouvoir des cartes et d’en faire, chaque année, un outil de médiation et de diagnostic partagé pour relever les défis environnementaux. 

Le 15 mai 2024, le Ministre de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, Christophe Béchu, lance Cartes IGN, nouvelle application mobile gratuite de service public pour permettre à tous les citoyens de découvrir le territoire, ses évolutions et de s’y repérer. Rassemblant une sélection inédite de cartes et de données d’une grande richesse, elle permet d’explorer un lieu au filtre de différents enjeux.

Grâce à une sélection des meilleurs fonds cartographiques et photographiques et de données publiques d’une grande variété, elle lève ainsi le voile sur les 90 % du territoire (terres agricoles, forêts, plages…) invisibilisés par les applications des géants du numérique.