แผนที่ธรณีวิทยา (อังกฤษ: geologic map) คือ แผนที่ธรณีวิทยา คือ แผนที่ซึ่งแสดงการกระจายตัวและลักษณะการวางตัวของหินแข็งที่โผล่บริเวณ ผิวโลก หรือของหน่วยหิน ซึ่งอาจโผล่หรือวินิจฉัยได้ว่าอยู่ใต้ดินในบริเวณนั้น ตลอดจนแสดงชั้นตะกอนและวัสดุปกคลุมต่าง ๆ ที่ยังไม่แข็งตัวแผนที่ธรณีวิทยาทุกแผ่นจะอาศัยแผนที่ภูมิประเทศเป็นแผนที่พื้นฐานในการบันทึกข้อมูล ที่พบเห็นในสนาม แต่อาจแสดงเส้นชั้นความสูงเพียงบางเส้นเท่าที่จําเป็น แผนที่ธรณีวิทยาจะมีคําอธิบาย เครื่องหมายแผนที่ ซึ่งอธิบายความหมายของสัญลักษณ์และ หรือสีที่ใช้แสดง หินแต่ละหน่วย (อย่างน้อยที่สุดต้องแยกชนิดเป็นหินอัคนีหินตะกอน หรือหินแปร) อายุและการลําดับชั้นหิน ของหน่วยหินต่าง ๆ โดยจัดให้หน่วยหินที่มีอายุมากที่สุดอยู่ล่างสุดเสมอ ตลอดจนสัญลักษณ์ที่ใช้ แสดงลักษณะการวางตัวหรือโครงสร้างทางธรณวิทยาต่าง ๆ ลักษณะทั่วไปแผนที่ธรณีวิทยาทุกแผ่นจะอาศัยแผนที่ภูมิประเทศที่แสดงข้อมูลเกี่ยวกับเส้นชั้นความสูงเป็นแผนที่พื้นฐาน (Base Map) ในการบันทึกข้อมูลที่พบเห็นในสนาม แต่อาจแสดงเส้นชั้นความสูงเพียงบางเส้นเท่าที่จำเป็นเท่านั้น สำหรับแผนที่ทางธรณีวิทยา มีลักษณะสำคัญ 2 อย่าง คือ คำอธิบายเครื่องหมายแผนที่ และภาคตัดขวางทางธรณีวิทยา ซึ่งจะมาพร้อมกับการออกภาคสนาม เพื่อเอามาแสดงเป็นสัญลักษณ์ทางการนำเสนอ เกี่ยวกับข้อมูลธรณีวิทยาบนดิน และใต้ดินตามลำดับ