ألف الخوارزمي في الجغرافية كتابًا أسماه صورة الأرض» شارك فيه برسم خريطة العالم،  وقد اعتمد فيه على جغرافية بطليموس متوسعًا فيها،  وقد نشرت صور هذا الكتاب عام ١٩٢٦ وترجم إلى الإلمانية عام ١٩٣٢،  ووضع كارلو نللينو دراسة لهذا الكتاب عام ١٨٩٥ .  ويعتبر كتاب صورة الأرض» ممثلا لعهد كامل من عهود ثلاثة نمت فيها الخرائط العربية وطرق تنفيذها:
 الأول: ويبدأ ببداية العلم العربي الأصيل،  الذي اتبع أسلوب بطليموس، الثاني: ويختلف عن الأول،  ويتمثل بـ (۲۱) خريطة جديدة تسمى «أطلس الإسلام لأنها تتناول العالم الإسلامي فقط دون اهتمام كبير بخطوط الطول والعرض.  وتتجلّى في خرائطه العناية الدقيقة بالجغرافية الرياضية وبتصويرها للعالم كله مراعية خطوط الطول والعرض ومطابقتها للواقع. وللخوارزمي أيضًا في ميدان الجغرافية كتاب آخر اسمه «تقويم البلدان»(۱) شرح فيه آراء بطليموس شرحًا مستفيضا،  واعتمد عليه في وضع كتابه السابق (صورة الأرض».  كما يقول «نللينو».  بل هو بحث جديد مستقل في علم الجغرافية لا يقل أهمية عن بحث أي كاتب أوروبي. ويعتقد «سوتر» بناء على تحقيقات جغرافية أنّ الخوارزمي كان أحد الذين كلفهم المأمون بقياس درجة من درجات محيط الكرة الأرضية،  وذلك في سبيل تحديد محيط الدائرة العظمى للأرض،