Paleocoğrafya (Yunanca palaios: eski; ge: dünya; graphis: tarz), geçmiş çağların coğrafyasını araştıran bilim dalıdır. Sözcük kökeni olarak Yunanca palaios “eski”, geo “dünya” ve graphis “tarz” anlamına gelmektedir.
Paleocoğrafyanın başlıca ilgilendiği konular: Kıtaların oluşumu ve geçmişten günümüze iklim değişiklikleridir. Araştırmalar tektonik levha hareketleri sonucunda Dünya’nın bugünkü halini aldığını düşünmektedir.
Kıtaların kayması
Bitki ve hayvan türleri üzerinde bugünkü şartlarla beraber geçmiş dönemlerde hakim olan çevre şartları da büyük ölçüde etkilidir. Kıtalarda ve iklimlerde meydana gelen değişiklikler, canlıların yeryüzüne dağılışını önemli ölçüde etkilemiştir.
Yeryüzünde, tek büyük kara parçası olan Pangea’dan bugünkü görünümünü alana kadar geçen süre boyunca kara ve denizlerin dağılışında büyük değişiklikler meydana gelmiştir. Kıtaların yaklaşması ya da uzaklaşması bitki ve hayvanların göç yollarının değişmesine, daha önce bir arada bulunmayan türlerin birbiriyle karşılaşarak etkileşimine neden olmuştur.
İklim değişikliği
İklim değişiklikleri bazı türlerin yok olmasında, bazı türlerin çevreye uyum sağlamasında veya göç etmesinde önemli bir etkendir. İklim değişikliklerine paralel olarak deniz seviyesinde meydana gelen değişiklikler, kıyılarda yaşayan bazı türlerin kitlesel olarak yok olmasına neden olmuştur. Buzul çağlarında buzulların kapladığı alanlar genişlediği için kara hayvanlarının yeryüzünde yayılış alanları daralmıştır.
Su seviyesindeki değişiklikler, okyanuslardaki habitatların ya tümüyle yok olmasına ya da azalmasına neden olmuştur. Bu değişimlerden en çok etkilenen yerler canlı çeşitliliğinin bol olduğu mercan kayalıklarıdır.
Kıtaları birbirine bağlayan geçitlerin su altında kalması ve zaman zaman kara haline geçmesi hayvanların göçlerini etkilemiştir. Örneğin, Bering Boğazı’nın kara haline geçmesi Sibirya’dan Kuzey Amerika’ya olan göçleri meydana getirmiştir. Bu durum, her iki kıtadaki hayvan türlerinin birbirine benzemesinde etkili olmuştur.