Nelle mappe geometriche gli oggetti presenti nel mondo sono rappresentati in base alle loro dimensioni e alla loro posizione rispetto a un sistema di riferimento assoluto. La rappresentazione degli oggetti viene effettuata usando primitive geometriche o feature come ad esempio punti o segmenti di linea. Questo tipo di mappe richiede che le informazioni sull'ambiente fornite dai sensori abbiano un grado di precisione piuttosto elevato; per questo motivo sono associate all'utilizzo di sensori molto precisi.