Paleocoğrafya (Yunanca palaios: eski; ge: dünya; graphis: tarz), geçmiş çağların coğrafyasını araştıran bilim dalı. Paleocoğrafyanın başlıca ilgilendiği konular: Kıtaların oluşumu ve geçmişten günümüze iklim değişiklikleridir. Araştırmalar tektonik levha hareketleri sonucunda Dünya'nın bugünkü halini aldığını düşünmektedir.
Canlıların yeryüzüne dağılışında bugünkü çevre şartlarının yanı sıra kıtaların hareketleri ve özellikle son jeolojik zamanda gerçekleşen iklim değişiklikleri etkili olmuştur.
Kıtaların kayması sonucu, jeolojik zamanlarda meydana gelen yer kabuğu hareketlerine bağlı olarak kıta ve denizlerin dağılışında önemli değişiklikler meydana gelmiştir.
İklim değişikliği, canlıların dağılışını doğrudan etkileyen bir faktördür. Değişen iklim koşulları bazı canlıların yeni yaşam alanı bulmak için göç etmelerine, bazılarının yayılış alanlarının daralmasına, bazılarının da nesillerinin tükenmesine neden olmuştur. Son jeolojik zamanda görülen buzullaşma sonucu canlıların çoğu sıcak bölgelere doğru göç etmiştir.