地図投影法は、投影面すなわち地球の影を映すスクリーンの形状によって分類することができます。平面だけでなく、円筒や円錐もあります。地図の外観や性質に最も大きく影響する要素です。基本的には投影したい領域の緯度帯や広さによって使い分けます。

• 方位図法
• 円筒図法
• 円錐図法
• 多円錐図法

地表の形を平面のスクリーンに投影した図法、およびその考え方を応用して考案された図法をまとめて「方位図法」といいます。平面図法ではなく「方位図法」というのは、中心（接点）からの方位角が正しく表現されるからです。全体の形は円形になります。投射図法では地球の半分程度しか投影できず、しかも中心から離れるにつれてひずみが大きくなりますが、擬図法では地球全体を投影したり、特定のひずみを取り除くことができる図法も存在します。正軸法で極地方を投影したり、斜軸法で狭い地域を最小のひずみで投影したいときに適しています。

地球に被せた円筒形のスクリーンに地表の形を投影した後、切り開いて平面にした図法、およびその考え方を応用して考案された図法をまとめて「円筒図法」といいます。投射図法では全体は長方形で、緯線を水平線、経線を垂直線で描くことができます。全世界、あるいは低緯度地域の投影に適しています。横軸法を使って経線を接線にすると南北に細長い地帯を正確に投影できます。

しかし点であるはずの極が赤道と同じ長さになってしまうため（正軸法のとき）、高緯度でのひずみが極めて大きくなります。このため擬図法のなかには経線を収束させて、全体をソロバンの玉の形や樽のような形に収めたものもあります。

とんがり帽子のような円錐形のスクリーンを地球に被せて投影した後、切り開いて平面にした図法、およびその考え方を応用して考案された図法をまとめて「円錐図法」といいます。全体の形は扇形で、経線は頂点から放射状に伸びる直線、緯線は同心円弧であらわされます。円錐は開き具合を調整できるため、ターゲットにする地点で円錐面と地表が接するようにします。最大でも地球全体の３分の２程度しか投影できませんが、面積や角のひずみはもっとも少なくなります。地図帳の中緯度の地域図で使われる図法です。なお多円錐図法と区別するときは、単円錐図法といいます。

円錐図法を応用した図法に「多円錐図法」があります。これは広い地域を数十枚の図葉に分けて地図化するときに用いる手法で、各図葉をそれぞれの中心緯度を接線とする円錐図法で投影します。多面体図法ともいわれます。ひずみは少ないのですが、緯度によって円錐の開き具合が違うため、図葉をつなぎあわせようとすると、隙間ができてしまいます。以前は多くの国で大縮尺の地形図に用いられていましたが、現在では横軸メルカトル図法が主流です。	（図：多面体図法の地図をつなげてみると）
円錐図法を応用した図法に「多円錐図法」があります。これは広い地域を数十枚の図葉に分けて地図化するときに用いる手法で、各図葉をそれぞれの中心緯度を接線とする円錐図法で投影します。多面体図法ともいわれます。ひずみは少ないのですが、緯度によって円錐の開き具合が違うため、図葉をつなぎあわせようとすると、隙間ができてしまいます。以前は多くの国で大縮尺の地形図に用いられていましたが、現在では横軸メルカトル図法が主流です。	（図：北緯30度を接線にしたボンヌ図法）