Kartografska projekcija je postupak kojim se zakrivljena ploha, kao što je Zemljina površina ili površine drugih nebeskih tijela, preslikava u ravninu.[1] Korištenje kartografske projekcije neizbježno je pri izradi karata, pa otuda i naziv.
Proučavanje kartografskih projekcija daje matematičku osnovu za izradu preciznih zemljovida. Osim kartografije, kartografske projekcije koriste i geodezija, geografija, astronomija, navigacija i druge znanosti.[1]
Kartografske projekcije najčešće se koriste za izradu karata objekata oblika sfere ili elipsoida, kao što je Zemlja,[1] no u matematici je kartografska projekcija može biti funkcija koja preslikava površinu bilo koje neprekidne zakrivljene plohe na ravninu.
Položaj točke na sfernim i elipsoidnim objektima precizno i jednoznačno izražavamo pomoću koordinata. Tipično se za to koriste tzv. zemljopisne koordinate, koje si možemo predočiti pomoću mreže meridijana i paralela (vidi i sferni koordinatni sustav). Projekcija je, matematički gledano, poveznica između položaja točaka u koordinatnom sustavu projiciranog objekta, i položaja u koordinatnom sustavu ravnine. To se obično zapisuje jednadžbom:
gdje su φ i λ zemljopisne koordinate na projiciranom tijelu, a x i y Kartezijeve koordinate u ravnini. Projekcija mreže meridijana i paralela na ravninu zove se osnovna kartografska projekcija.[1]