2016年度以来北京大学地理学教师发表SCI/SSCI论文900余篇，以第一作者单位发表1篇Nature、1篇Science、23篇Nature子刊、3篇Science子刊、7篇PNAS。出版专著57部，其中英文著作16部。承担科研项目396项，总经费约5亿元，其中国家重点研发计划项目3项、重点研发计划国际合作项目2项，基金委创新研究群体项目1项、重大项目2项、重点项目16项，重大研究计划1项，国家人文社科基金重大项目1项。近五年获得各项奖励33项，包括国际奖励1项，省部级奖励9项。
北京大学地理学通过强化不同方向的交叉融合，科研成果形成拳头,在自然地理、环境地理、人文地理与城乡规划、地理信息技术四个方向均取得重大突破，形成一系列代表性成果。代表性成果体现为：（1）系统地厘清了全球气候和环境变化中的中国贡献，服务于国家气候变化应对，11篇论文发表在Nature及子刊等刊物，获2020年北京市自然科学一等奖；（2）首次全面研究了中国室内环境污染，相关成果发表在Nature Energy, Science Advances等刊物；（3）提出了全球-地方互动下的区域产业重构，多篇论文发表在学科顶级期刊；村镇规划成果获2018年国土资源科技二等奖；（4）毒品监测新技术服务于国家禁毒工作，为北京等20多个城市提供第三方毒情监测和评估服务；（5）开展服务国家战略的国土空间规划创新实践，编制了《山东省国土规划》。参与了雄安新区、粤港澳大湾区、各层面国土空间规划的实践及报告编制。2人进入“全国国土空间规划纲要（2020-2035）”的编制专家组。
北京大学地理学着力打造科研平台建设，四个学科平台和三个重点领域凝聚为五个实体实验室：地表过程分析与模拟教育部重点实验室、国土空间规划与开发国土资源部重点实验室、北京大学未来城市实验室、北京大学宁波城市治理优化实验室和地理信息技术实验室。基于实验室的科学研究，显著提升了学科竞争力和影响力。学科还重视成果应用与社会服务，在国家生态文明建设、国土空间规划改革契机，充分利用学科优势和企业发展两种资源，构筑研发成果产业化的高水平产学研合作平台，有效促进科研成果转化。2016年以来，建立了北大城环-铁汉生态联合研发中心、实现了校企力量的强强联合；成立了北大国土空间规划设计研究院（北京）有限责任公司，作为学科各专业师生参与产学研及人才培养平台。
融合地理学文理工综合的学科优势着力打造新型智库。目前在土地政策、城市治理、气候变化应对、城镇化方面建设了8个智库。参与的中国社会保障制度改革的报告得到马凯副总理批示（2016年）；参与的改革中国个人所得税和社会保障缴费的报告得到刘鹤副总理批示（2018年）；提交《对雄安新区总体规划编制的思考与建议》被教育部采用（2017年）；《“减量发展”需考虑集体建设用地进一步“瘦身”》被北京市采用（2018年）；建立北京历史地理信息系统的建议获得北京市领导批示并实施（2018年）；参加中组部教材《生态文明与美丽中国》编写工作，主编住建部《城市与自然》干部教材，参与住建部市长培训教材《城市与自然生态》编写工作。