На палеогеографических картах обобщают все данные, полученные при проведении фациального анализа, и изображают географию земной поверхности для определенного этапа геологического времени (периода, эпохи, века). Эти карты могут быть различных масштабов: мелкие — для всего земного шара и для отдельных континентов; крупные — для какого-либо участка земной поверхности. В зависимости от масштаба карты на ней показывают различные элементы древнего ландшафта. На крупномасштабных палеогеографических картах можно показать контуры суши и моря, рельеф суши и морского дна, распределение осадков в море и их мощности, контуры озер и древние речные долины, расположение вулканов, направление морских течений, границы климатических и биогеографических зон.
В идеале палеогеографическая карта должна быть аналогом современных географических и литологических карт. Однако ни одна палеогеографическая карта не может отвечать этому идеалу. Во-первых, палеогеографические карты всегда имеют неточности и белые пятна со знаком вопроса, что является следствием неполноты геологических данных и несовершенством методов фациального анализа. Во-вторых, на палеогеографические карты нанесены материалы, обобщающие события за определенный отрезок геологического времени (сотни тысяч и миллионы лет), а географические карты составляют для современного момента времени, их регулярно обновляют и уточняют.
Несмотря на отмеченные недостатки, палеогеографические карты имеют большое научное и практическое значение. Они оказывают огромную помощь при восстановлении геологической истории Земли и отдельных ее участков, позволяют судить о процессах и явлениях, имевших место на поверхности Земли в далеком прошлом, и об изменениях их во времени. Детальные палеогеографические карты являются также надежной основой для прогноза осадочных полезных ископаемых, всегда связанных с определенными фациями.