古希臘的地理學是建立在大地球形的基礎之上的。古希臘學者亞里士多德對大地球形說作了有力的論證。他認為球形是對稱的、完美的，由於壓力大地的組成塊體將自然地落向中心，因而將大地壓成球形。他指出在月食時，地球的陰影是圓形的。此外當觀察點向南或向北移動相當距離後，會發現北極星出地高度有所變化。這些都證明大地是球形的。
希臘學者厄拉多塞內斯（Eratosthenes，公元前3世紀上半葉至前2世紀初）發現在夏至這一天正午時分，太陽恰好直射進塞恩（即今埃及阿斯旺）的一口井底，而在其之北的亞歷山大城（Alexandria），這一天正午時分測得太陽在天頂的仰角為圓周的l/50，即7度20分；而塞恩與阿斯旺兩城的緯度差也恰為7度20分。於是厄拉多塞內斯斷言，地球的周長相當於塞恩與亞歷山大之間距離（5千希臘裡）的50倍，即25萬希臘裡，相當於今39600公里。厄拉多塞內斯的天才方法所測得的地球周長，達到了相當高的精確度。
大食人建立地跨歐亞非三洲的大帝國後，許多學者努力學習並繼承了古希臘、羅馬的科學。古希臘的大地球形說也為阿拉伯、波斯學者所接受，成為穆斯林科學的一部分。13世紀成吉思汗及其子孫領導的西征將蒙古國的疆域推至西亞，大批回回知識分子以一技之長成為蒙古貴族的僚屬，隨軍來到漢地。元代最著名的回回科學家是不花剌（Bukhara，今烏茲別克斯坦布哈拉）人札馬剌丁（Jamal al-Din），他除了在漢地進行星歷科學研究以外，還倡導並參與了編繪包括欽察汗國、伊利汗國、察合台汗國以及元政府直轄地在內的整個元帝國地圖的工作，是一位對促進當時中外文化交流有很大貢獻的人物。他的生平在漢籍中零星地保存在《元史·天文志·西域儀象》、《元史·百官志·回回司天監》、《元秘書監志》和許有壬《至正集》中。
蒙古人征服西亞諸國後，極大地開闊了中原人的眼界，豐富了中國的地理知識。按元人自己的說法就是「皇元混一聲教，無遠弗屆。區宇之廣，曠古未聞」。「中國之往復商販於殊庭異域之中者，如東西州焉。」（註：汪大淵：《島夷志·後序》，《島夷志略校釋》，中華書局，1981年，第385頁。）蒙古人建立地跨歐亞大陸的大帝國後，繪製元帝國全圖的工作提到了議事日程上。札馬剌丁於至元二十三年（1286）上奏：「方今尺地一民，盡入版籍，宜以為書以明一統。」札馬剌丁計劃在這部書中包括一幅元朝全圖，把漢地的圖與回回輿圖拼接起來。元秘書監中原先就收有漢人傳統的輿圖四五十餘種，又加上回回地區，即中亞、西亞異域圖籍，確有條件繪製一幅從「日出處」（東方）直至「日沒處」（西方）的地圖。
漢族傳統上是採用方格法畫圖，回回人使用圓形地圖，並接受了古希臘人的大地為球形的概念，雙方差異很大，要把它們納入一個體系，特別是納入中國傳統的方格體系是一件不容易的工作。札馬剌丁的地圖沒有傳下來，但從1330年成書的《經世大典圖》和《元史·地理志·西北地附錄》收錄了欽察汗國、伊利汗國和察合台汗國的許多地名可以推測此圖的規模。
《經世大典圖》係一種方格圖，按中國傳統式樣計裡成方繪成。其方向與今日地圖亦不同。現代地圖之西北方，為《經世大典圖》之南方；而現代地圖之東南方，則為《經世大典圖》之北方。換句話說，其方向與今日地圖相較，逆時針旋轉了約135度。其圖東起沙州界，沙州之西的塔失八里（按，Tašbaliq，突厥語「石城」，即元代塔失所在地）和柯模裡（Qamul，哈密立，今之哈密）繪在元朝境內，察合台汗國在此圖中稱為「篤來帖木兒所封地」，伊利汗國稱為「不賽因所封地，即駙馬賽馬爾罕之祖」，欽察汗國則稱為「月祖伯所封地，即太祖長子術赤之後」。（註：從其中成吉思汗稱為「太祖」，可知原圖必為元代所繪。而「即駙馬賽馬爾罕之祖」，意即撒麻耳干帖木兒駙馬之祖。此句必為明人所加。不賽因為旭烈兀後裔，帖木兒並非成吉思汗後裔，故不賽因不是帖木兒之祖。）
全圖東起河西走廊之沙州，北至錫爾河下游之氈的和伏爾加河中、下游之不裡阿耳（Bulghar），西北至阿羅思（Russ，即俄羅斯的蒙古語讀音Orus的音譯），西至的迷失吉（Dimashq，即大馬士革）和迷思耳（Misr，即埃及），西南至八哈剌因（今波斯灣之巴林），南至天竺。共計包括了今中國西北，中亞哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、烏茲別克斯坦和土庫曼斯坦5國，俄羅斯，高加索諸國，伊朗，伊拉克，埃及，波斯灣諸國，阿富汗，巴基斯坦，印度等。這幅圖覆蓋地理範圍之廣是空前的，在中國古代製圖學史上佔有重要地位，反映了隨著元代中、西交通的擴展，中國人地理知識的飛速擴大。
《元史》卷63《地理志·西北地附錄》收有元代西北三藩的地名，少數地名之後有簡短的說明，說明文字偏重於元代歷史。其中察合台汗國的地名37個，附於篤來帖木兒汗名下；欽察汗國的地名共10個，附於月祖伯汗（即月即別）名下；伊利汗國的地名45個，附於不賽因汗名下。將《西北地附錄》與《經世大典圖》相核對可以發現，明人編修《元史·地理志·西北地附錄》時，所利用的就是《經世大典圖》的稿子。
編修《經世大典圖》的漢、回回地理學家們肯定仔細地鑽研過以希臘地圓說為基礎的回回地理學與中國傳統地理學的異同。在至元四年（1267），札馬剌丁建造了七種「西域儀象」，其中第六種稱為「苦來·亦·阿兒子」，《元史·天文志》記曰：「漢言地理志也。其制以木為圓球，七分為水，其色綠，三分為土地，其色白。畫江河湖海，脈絡貫串於其中。畫作小方井，以計幅圓之廣袤、道裡之遠近。」（註：《元史》卷48《天文志·西域儀象》，中華書局點校本，第999頁。）
「苦來·亦·阿兒子」，為阿拉伯語kurah arz的波斯語讀法kura-i arz的元代漢語音譯，意為「地球」。其中「苦來」（kura），意為「球、蒼穹」，即《元秘書監志》卷7所列之回回圖書中之「兀速剌八個窟勒小渾天圖」（或為「兀速剌八·窟勒」〔Usturlab Kurah〕，意為「球形星盤」之訛）中的「窟勒」。「亦」（-i）為波斯語「耶扎菲」結構，表示屬格意義。「苦來·亦」（Kura-i），此言「……的球」。「阿兒子」（arz），意為「陸地、土地、國家」。
元代尚無「地球儀」之稱呼，故譯為「地理志」。這個地球儀以木製成，當時已經知道地球上水與陸地大致為7：3之比。此地球儀上將陸地以綠色標出，將海洋繪為白色，還繪出經緯線和江河湖海。繪製時以一定的比例尺表示「幅圓之廣袤、道裡之遠近」，可見與現代地球儀相去不遠。
元代大量收藏在官府的回回科學書籍普通百姓並無機會接近。1368年明軍攻入大都，收元廷府藏席捲而至集慶（南京）。明太祖理政之暇，瀏覽元廷藏書時發現，其中有數百種西域圖書，字異言殊，無法閱讀。遂召回回屬臣馬沙亦黑等人次第譯之。洪武年間刊行於世，其中有一部即為《回回天文書》，此書第一類第十五門《說三合宮分主星》提到：「但是有人煙、生物之外，亦分作四分。從中道上緯度往北分起，至緯度六十六度處止。經度自東海邊至西海邊，一百八十度。經、緯度取中處：緯度三十三度，經度九十度。東西南北共分為四分。但是地方緯度三十三度以下、經度九十度以下者，此一分屬東南；若緯度三十三度以下、經度九十度之上者，此一分屬西南；若緯度三十三度以上、經度九十度以下者，此一分屬東北；若緯度三十三度之上，經度九十度之上者，此一分屬西北。」（註：《回回天文書》，明洪武十六年內府刻本，涵芬樓秘籍景印，上冊，頁22a。）
「中道」，即赤道。這裡就是說，以赤道為南限、北緯66度為北限，自西太平洋的東海之濱至大西洋的西海之濱的歐亞非三大陸分為180經度。取北緯33度和經線90度為坐標原點（其位置當位於今西藏奇林湖一帶），分為東北、東南、西南和西北四片。這部回回著作的譯本向漢地學者介紹了希臘地理學的經緯度學說，及歐、亞、非舊大陸赤道以北區域的地理劃分。
《回回天文書》雖然譯成了漢文，但其有關世界地理的觀點並未引起當時中國學術界的重視。與此相反，穆斯林科學在入華的回回人心目中卻佔有重要地位。少數勤於鑽研的回回學者在研習伊斯蘭教的同時，也接受了大地球形說。今能見到的是清康熙年回族學者劉智在其著作《天方性理》和《天方典禮》中對地圓說的闡述。他在《天方性理》中說：「地者……其體渾圓而位於空中之中央，周九萬里。」這是說他意識到大地懸在宇宙之中，其形如球。他還知道地球的周長。
在《天方典禮》中，他又引述《天方輿地經》曰：「地為圓體如球，乃水、土而成。其土之現於水面而為地者，蓋球面四分之一也。……又自東至西作一直線，距南北極等，為地經中線。」劉智進一步給出陸地與水分別佔據地球表面面積的比例。至於赤道，劉智譯為「地經中線」。
上述《天方性理》和《天方典禮》兩書所反映的並不是劉智本人的創見。劉智在《天方典禮》就明言他引述的一部稱為《天方輿地經》的記載。查考劉智的兩部著作，可發現劉智共列出參考書目80餘種，其中屬穆斯林地理著作的有如下幾種：
《查米爾·必剌地》，名見《天方性理》所列參考書目之第27種，應為阿拉伯文Jami』al-Bilad之清代漢語音譯，意為「諸國全集」。劉智意譯為《天下方域》。其中「查米爾」（Jami』），意為「集、彙集」；「必剌地」（al-Bilad），意為「地區、方域」。
《海亞土·額噶林》，名見《天方性理》及《天方典禮》兩書所列參考書目第28、43種，應為阿拉伯文書名Hay』at Aqalim之清代漢語音譯，意為「諸國形象」。其中「海亞土」（Hay』at），此言「形象、形狀、天文學」；「額噶林」（Aqalim）為「國家、地區」（aqlim）之複數。劉智意譯作《七洲形勝》。「七洲」，是以希臘地理學家托勒密為代表的古代西方學者對當時所瞭解的世界的區劃，指東半球從赤道到北極間的地區，也即今非洲埃塞俄比亞以北地區和歐、亞大陸而言，阿拉伯人接受了這一學說。劉智在《天方性理》卷2中，具體地引述丁阿拉伯人所謂七洲的名稱：阿而壁（阿拉伯）、法而西（波斯）、偶日巴（歐羅巴）、赤尼（中國）、細爾洋（敘利亞）、欣都斯唐（印度）和鎖當（蘇丹）。
《默拿集理·必剌地》，名見《天方性理》所列參考書目第28種，應為阿拉伯文書名Manazil al-Bilad「諸國站途」之清代漢語音譯。其中「默拿集理」（Manazil），意為「站、停留處」；「必剌地」，意為「地區、方域」。劉智意譯為《坤輿考略》。
《哲罕·打尼識》，名見《天方性理》所列參考書目第22種，應為波斯文書名Jahan Danish「世界之知識」之清代漢語音譯。其中「哲罕」（Jahan），意為「世界」，明《回回館雜字·地理門》有「者哈恩」（Jahan），旁譯「世」，即此字；「打尼識」（Danish），波斯語，此言「知識、學識」。劉智意譯為《環宇述解》。這應是一部阿拉伯文著作的波斯文譯本。
回回人因為宗教信仰的關係，對伊斯蘭教起源地的地理特別注意。劉智《天方典禮》所列參考書目第38種《克爾白·拿默》，此名應為波斯文書名Ka』aba Nama「天方志」的清代漢語音譯。其中「克爾白」（Ka』aba），意為「天方、四方形建築物」，又特指天房；「拿默」（Nama），此言「筆記」、「信」、「志」。劉智意譯為《天房志》。此書與劉智在《天方典禮》中引述的《天方輿地經》是否為同一部書尚有待研究。
劉智生活的時代雖然晚於鄭和，他所使用的上述穆斯林地理著作，元、明兩代應當已在回回學者中流傳。元、明熟讀波斯文、阿拉伯文地理的回回學者中的傑出者顯然知道大地球形說，劉智不過是他們的繼承者而已。
西亞穆斯林學者雖然接受了大地球形說，但西亞穆斯林諸國當時經濟長期停留在中世紀的水平，社會發展水平的限制使西亞穆斯林地理學界未能在古希臘、羅馬的科學的基礎上繼續向前突破。鄭和本人是穆斯林。其船隊中亦有回回人充任通事等職，他在遠航時理當對穆斯林地理學有所注意。但《鄭和航海圖》和其他針路一類書籍的發現，證明鄭和船隊在導航時所依據的主要仍是中國傳統的海外地理學。
中國古代航海雖然發達，但中西海外地理觀之間的根本差異，卻決定了「地理大發現」這樣的劃時代的科學貢獻卻是由歐洲來完成。