국토지리학회는 지리학 전반에 걸친 학술 연구와 교육 이론 및 실천에 관한 연구를 통해 회원 간의 친목을 도모하고, 지리교육과 지리학의 발전에 기여하고자 1973년 7월 7일에 설립되었다.
1970년대 초반 대학에서는 지리학의 위상이 하락하였으며, 중등교육에서는 비전공자가 지리 교과를 담당하게 되면서 부실한 교육이 만연하였다. 이런 상황에서 1973년 7월 15일 임한수(林漢洙)와 김상호(金相昊), 황석근(黃錫根) 등의 지리학 교수와 중고등학교의 지리 교사 등 100여 명이 성신여자대학교에 모여 한국지리교육학회를 설립하였다. 2002년에는 건설교통부 현 [국토교통부]의 비영리법인 설립 허가를 받아 사단법인으로 변경하였다.
2005년 2월 26일, 정책연구 및 사회참여 등으로 활동 영역을 넓히기 위해 국토지리학회로 명칭을 변경하였다. 현재 20여 개의 단체 회원과 200여 명의 개인 회원이 등록하여 활동하고 있다.
설립 당시 지리교육의 발전과 저변확대를 목표로 하여, 지리학 연구 및 발표, 중고등학교 수업 참관과 연구수업 콘테스트, 우수 지리 교사 표창, 연구논문집 발간 등 활발한 학술 및 교육활동을 전개하였다. 1974년부터 전문 학술지 『지리학연구』를 발간하기 시작하였는데, 2005년에 학술진흥재단 등재지로 선정되었다. 2009년부터는 학술지의 명칭을 『국토지리학회지』로 변경하였다. 국토지리학회는 최근 국토교통부를 비롯한 정부 부처와 지자체 등 다양한 기관으로부터 국토계획, 도시정책 수립, 지리교육 발전 등과 관련한 연구용역을 주문받아, 학술 및 정책연구 활동을 활발히 수행하고 있다.