夏代（前21世纪～前16世纪）存在了四五百年之久。商代（公元前16世纪至前11世纪）存在了600多年。这是我国农业蓬勃发展的时期，手工业兴起，城市出现，宫殿建造等，由于物质的丰富和文化的积累，促进了脑力劳动与体力劳动的分工，一批专门从事科学、文化活动的专业文化人出现，又使得文字形成、科学萌芽、造型艺术发展。地理知识也因社会发展的需要，取得了过去漫长的石器时代不可比拟的突出成就。
远在夏代，我国开始进入了奴隶社会，使用了青铜器，精神意识上占卜之风盛行。传说中夏代曾发生特大洪水，部落联盟举鲧治水，失败了。由儿子禹继父业，成功了。《史记·夏本纪》载：禹曾命诸侯百姓“兴人徒以傅土，行山表木，定高山大川”，“陆行乘车，水行乘船，泥行乘橇，山行乘。左准绳，右规矩，载四时。以开九州、通九道、陂九泽，度九山……”“禹乃行相地宜所有以贡”。从此记录看来，因为治水，直接推动了地理考察，扩大了地理视野，并促进了测量和制图学的发展。“准”是测量方向与物体平直的工具；“绳”是测量距离的工具，“规”和“矩”都是绘画工具，“规”是校正圆的工具；“矩”可以构成直角，是画方形的曲尺，用它测量人们不便直接到达的地方。夏代人们活动区域，古本《竹书纪年》载，夏后芒“东狩于大海，获大鱼”，从今山西一直到达东海，都有夏人的足迹。经常的活动，形成地理观念，表现在当时先进的冶铸工艺上。《汉书·郊祀志》载：“禹收九牧之金，铸九鼎，象九州”。据明代著名学者杨慎（升庵）研究：“收九牧之金以铸鼎，鼎之象取远方之图。山之奇、水之奇、草之奇、木之奇、禽之奇、兽之奇，说其形，著其生，别其性，分其类……皆一一书焉。”
由于农业的进步，需要掌握一年之中的季节变化、日照强弱、气温高低、雨量变化等情况，于是物候和历法的知识就高度发展起来。历法是人们为了社会生产实践需要创立的长时间的计时系统。它利用与生产密切有关的自然现象变化的规律，作为天然计时的尺度。它是早期人们对地理环境系统的认识水平的集中体现。相传在帝尧时已专门设置观察天象和时令的官，已认识到了一年四季寒来暑往的节律以及东、南、西、北不同地理位置的星象、气候、动物状况等。《尚书·尧典》很可能成书于周代，其中记述的内容资料有相当是反映夏商的情况。尧曾派人到当时认为极远的“旸谷”（山东东部）、“南交”（长沙南）、“昧谷”（甘肃境内）、“幽都”（北京附近），观察鸟、火、虚、昴四恒星在黄昏时刻的天象。今人根据岁差计算，证明此四恒星的位置确实是四千多年前夏代初年的天象，证明了远古文献的可靠性。
“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰，敬授人时。分命羲种，宅嵎夷……日中星鸟，以殷仲春……鸟兽孳尾。申命羲叔，宅南交……日永星火，以正仲夏……鸟兽希革。分命和仲，宅西……宵中星虚，以殷仲秋。命叔和宅朔方……日短星昴，以正仲冬……鸟兽毛……三百有六旬有六日以闰月定四时，成岁。”
根据当时认为极远的东、南、西、北所观察到的鸟、火、虚、昴四星的位置来确定四季，认识到南方热，北方冷，冬日短而夏日长以及鸟兽一年四季中交配、生长、发育状况。以月相盈亏计月，以12月阴历加上闰月调整季节，一年366天。这就是中国首创的夏历，一直用到周代末期，用了1000多年。
商代进一步认识到鸟星、火星是测定春分、夏至的重要标志，有了冬至、夏至、春分与秋分的知识，以干支纪日，月亮的朔望周期纪月，太阳的四季变化纪年。用闰月调整年、月、日之间的分配，就形成了商代的历法。平年十二个月，大月三十日，小月廿九日。十干和十二支相配合形成六十年一周期。殷历平年十二个月，闰月有十三、十四乃至十五个月。以十二月为岁首。
《夏小正》一书是我国现存最古老的系统的一部物候书。它有不少的历法、物候知识，反映了夏代或夏商之间的实际情况与认识水平，但其最后成书晚于商代。全书不到400字，内容却相当丰富。物候是根据气候引起生物活动规律的一种自然历法，是用植物生长和气候变化之间有一定关系来确定气候状况，并依此状况安排农业生产。此书反映了我国远在夏代已能根据草、木、鸟、兽等物候现象以及一些天文现象来确定与之相对应的农耕、收割、蚕桑等农事活动。《夏小正》中所观察记录的都是一年十二个月中，各月鲜明的、指示性的生物现象，并由此联系到相关的天象、气候、农业生产和政事等。如：
“正月，启蛰，雁北乡，雉震响，鱼陟负冰，农纬厥耒……囿有见韭，时有俊风，寒日涤冻涂，田鼠出，农率均田。獭祭鱼，鹰则为鸠……初昏参中，半柄悬在下，柳梯，梅杏杝桃则华，缇缟，鸡桴粥。”
正月（相当于今阳历二月），冬眠的虫苏醒了，大雁向北方飞去；野鸡振翅求偶；鱼游出薄冰；韭菜发芽；田鼠出穴活动；水獭出来捕鱼，鹰去鸠来，柳生絮；梅杏山桃开花；缟草生出花序；鸡又开始下蛋；农人也开始整理田地。在晨昏时刻，参星中立，斗柄下悬。当时黄河流域的物候和今长江流域差不多，反映气候较今暖湿。总之，从物候和历法上反映当时的地理知识，已获得相当的发展。
城市是一个地区乃至一个国家人口、经济、文化的集中点，城市聚集着物质财富与精神财富，同时也是人类社会作用于地理环境的最强烈、最敏感的地区。城市的出现是科学文化史上的一件大事，由于有了固定的城址，就有利于来自四面八方的物质与文化及其信息的流通。城市的出现是地理知识发展的结果，它也会反过来促进地理科学知识飞速发展。
河南偃师二里头发现了一处迄今最早的大型宫殿基址，登封王城岗与淮阳平粮台发现了城址都有可能是夏代的建筑。王城岗经碳14测定，距今4000±65年，城墙是用附近捡来的大小不一的卵石夯打筑成的。平粮台经碳14测定，距今4355±175年。已采用小板筑墙法，夯窝规整而坚实，城内铺设陶制排水管道。城内仅有当时的高级建筑遗址，没有发现手工业与商业区，反映了它仅具城堡性质。古代文献中记录“筑城以卫君，造廓以守民”，这与夏代进入私有制社会是吻合的。
经考古发掘和文献印证，找到的最早国都是郑州商城。在今郑州市区二七广场以东，发现商代的一段夯土墙和大片遗址。城墙基本上是正南北方向，反映了当时测量方向的能力。约在25平方公里的范围内，断断续续分布着居住遗址，有许多作坊，有房基、地窖、水井、壕沟、墓室等。夯土城垣周长6960米，有11个缺口，城近似正方形。它比近代郑州城范围大1/3左右。城内宫殿遗址区达6万多平方米。宫殿区、居民区和作坊区以及街道都有一定布局。城墙高10米，顶宽5米，夯土量约87万平方米，以当时的工具和能力，每天1万人夯筑，也得4～5年才能完成。夯土墙内经碳14测定为3570±135年。经考证，这里是《史记·殷本纪》中“帝仲丁迁隞”的首都。这座规模宏大的首都遗址及其布局，是当时地理知识应用的结果，是当时人们精神和文化的集中体现。城内发现原产于热带的象牙，原产于祖国西北的绿松石。冶炼青铜的锡出产于华南或西南。铜矿石、玉石、金、海贝、海蚌、鲟鱼甲等也都来自祖国各地。这些都标志着商代的人们直接、间接的地理活动范围和地理认识能力所达到的水平。
另一惹人注目的商代城市群，在河南安阳。史载盘庚迁殷（发生在公元前1401年）把国都从奄（今山东曲阜附近）迁到了殷（河南安阳驸近），在此建都273年。曾进行过大规模发掘，发现沿洹河南岸10余公里的宽度内断断续续分布着宫室、庙宇、住宅、坟墓、窖穴、地牢等。据《史记·殷本纪》载：“纣时稍大其邑，南距朝歌，（今河南淇县），北距邯郸及沙丘，皆离宫别馆。”此范围长达100多公里。
殷商时期黄河通航的记载：
据于省吾、陈梦家、郭沫若、李雪山、温少峰、袁庭栋等人研究，从字形看，商代的船与今天的小木船相似，多半是平底、方头、方尾、首尾略上翘，船的两端有甲板。可见殷商时代就留下了丰富的舟船和帆等文字记载（《甲骨文编》卷八）。商代来往于黄河干道和支流的船，早已超越了“刳木为舟”的原始阶段，从甲骨文“舟”字的不同结构来分析，那时的木船已经根据不同的用途，在大小、形态上有许多种类了。出土这批带有“舟”字的甲骨文的地点，就在今安阳市殷墟。那时殷墟地近黄河干道，在其支流今洹水的岸边。
自公元前1534年起，河亶甲即位，自嚣（即隞，今河南荥阳东北）迁于相。“相”在什么地方，近人研究认为：“安阳后岗较诸说为佳”。所以自公元前1534年起，安阳开始成为长期稳定发展的王朝首都。此后，到了武丁时期，已“邦畿千里，维民所止，肇域彼四海”，疆域已相当辽阔了。约公元前1378年，商王盘庚十四年，又把国都自山东的“奄”（今山东曲阜）迁回到安阳小屯（殷墟）。这更是商代后一阶段稳定的大发展时期。在此相继为王的有：盘庚、小辛、小乙、武丁、祖庚、祖甲、廪辛、康丁、武乙、文丁、帝乙，“至纣之天”，共八代十二王，共273年，“更不徙都”。这是安阳作为中华民族政治、经济、文化、商业、交通中心的灿烂发展时期。
安阳的城址，并不是随心所欲的无意选择，而是有其深刻历史背景的。“殷纣之国，左孟门，右漳滏，前带山，后背河。”安阳殷墟位于太行山脉与华北大平原交接的山前丘陵平原地带，这里也是古代南北交通大道的中段。东南有大河（黄河）流过，河道运输条件优越，是当时选择今安阳殷墟作为全国政治中心的重要条件。小屯商都就在黄河支流古洹水的岸边。坐落在洹水南岸的殷墟，是中国历史上可以肯定有确切位置的最早的一个都城。《史记·项羽本纪》载：“洹水南殷墟上”。殷都的宫殿区沿洹河而建，坐落在洹河南岸小屯村。这里地势高，近水源，北魏郦道元《水经注》说：“洹水出山，东迳殷墟北，《竹书纪年》曰‘盘庚即位，自奄迁于北蒙曰殷’，昔者项羽与章邯盟于此地矣。”至1982年止，已发现宫殿遗址56座，分布在南北长约280米，东西150米的范围内，“殷王都系沿河而建”。其中最大的一个宫殿遗址南北长约85米，东西宽约14.5米。村西约200米处有一条晚商的壕沟，已探明宽7～12米，深5～10米，与洹水的弯曲部分构成一个环形的防御设施。它不仅是保卫殷都宫殿区的“护城河”，也是当时对外通航的河道。这一航运条件是当时建都殷墟的重要条件。所以安阳市档案局认为：“地理上若无洹河，历史上便不会有安阳。”这概括了城址选择与古航运之间的依存关系。考古发掘证实了这一点，“据地下钻探所知，自后岗东，东南行有一条古河道入广润陂。河道两侧密布上古文化遗址，乃洹水下游最古之河道。”现进一步将从殷墟发掘出来与黄河及其支流洹水航运通舟的甲骨文内容及其他考古证据摘录如下：
（1）“御归舟”。甲骨文中此三字的意思是“御，迎也”，意为：迎接归来的舟船。
（2）卜问由“大史”、“佳小史”、“吴”三人中的谁来专门管理造船的工场？据温少峰等研究“大史”、“佳小史”是殷代的官名。此辞是卜问命令谁来负责造舟船的事。“由此辞可知殷代已有专门造船之工场，殷王朝有官员专司其事。”这一造船码头距殷墟不远，就在当时黄河及其支流洹水之上。
（3）“癸酉卜、亘贞、臣得？王占曰：其得。佳甲、乙？甲戌，臣涉，舟征舀，弗告。旬有五日，丁亥，幸（执）。十二月。”
此段卜辞的大意是：癸酉这一天，贞人亘问：逃亡的臣（郭沫若解释为奴隶）能捉回来吗？殷王武丁看了占卜的结果是可以捉获的。于是王又再占卜，问是甲日捉到还是乙日捉到？甲戌那一天发现逃亡的臣已逃到黄河中去了。于是从洹水出动舟去追捕，匆忙间船陷到泥里搁浅。此后乘船沿河去追捕。直到15天之后，在丁亥那天才捉到逃亡的臣。这时已是十二月了。今天分析起来，那时从殷都行船追了十五天才捉到“臣”，其行船路程，早已进入黄河干道很远了。
（4）“癸乙卜，复枚舟”及“弜从枚舟”，意思是问：用杆撑船？操舟从原路回去吗？（温少峰等：《殷墟卜辞研究》）这样的卜辞很多，表明当时黄河通航，行船频繁。
（5）商代商业发达，有用水驾舟通过洹水，黄河引重致远从事贸易活动的贩运商人。上海博物馆藏“殷饕纹鼎”上铸一个人挑着许多贝，站立在船上。另一人坐在后面划桨。这显然是通过黄河航运去做买卖的生动形象。
（6）“毕得舟”和“毕不其得舟”，“毕不其来舟”，意思是卜问是否用舟船运贡品来？温少峰等人认为：“可见殷人对舟船之重视”。
另外，关于顺流而行以舟载物，驾舟用楫，以楫代航，在黄河上行船用帆，卜问将帆高挂会不会出问题，下水行船，任水自纵等等卜辞内容都很多。这些都生动而丰富地反映了黄河及其支流洹水之上是通航的。
除了甲骨文字的记载外，殷墟“妇好墓”中出土“铜多沟形器”。据杨升南先生研究，这是停泊船只用的铜锚，为当时洹水与黄河通行大型宫廷船只的实物证据。
殷墟第四次发掘，出土大鲸的鱼骨。这是用大船到海上去捕获的。将这样大的鲸鱼从海上运到殷墟，通过黄河运输是最简单、捷便的途径。殷墟出土了很多龟甲，不仅数量多，而且个体大。其中相当一部分也是要到海边才能获得，而最便捷的运输仍然依靠黄河，商代时舟船已经有了载物过大江大河的能力。又据《竹书纪年》载：夏代第九代帝王曾东“狩于海，获大鱼”。当时舟船浮海的能力，至商更有发展，殷墟第四次发掘所获大鲸鱼骨头与古文献可以相互印证。
据李雪山等人研究，殷墟出土许多铜、锡合金的青铜器。当时采铜主要在河南济源、辉县和汲县，在山西的中条山、河北涞源及湖北大冶。殷商的人们要把矿区的原料运到安阳殷墟，常常需要涉黄河，其运输工具中坚固的大船是必不可缺少的。
世传的上古文献中，也有黄河航运的记载。《尚书·盘庚》篇里说：“盘庚作，惟涉河以民迁”。顾颉刚、刘起钎先生解释说：“河”指的是“黄河”。“从‘奄（今鲁西曲阜）渡黄河迁到殷（今豫北安阳）”。商承祚认为“涉”的意思是“以舟为涉”。《史记·殷本纪》载：“盘庚之时，殷已都河北，盘庚渡河南，复居成汤之故居。乃五迁无定处。般民恣胥皆怨，不欲徙。盘庚乃告谕诸侯大臣……。乃涉河南，治亳”。这样大规模的国都迁移，通过黄河来完成，反映了当时黄河鲁西、豫北段航运的能力。
另外，《诗经·殷武》记载：殷商的军队曾经“奋伐荆楚”，大军也曾渡过黄河。甲骨文中也记载了帝乙、帝辛时代，殷商军队征人方时，曾经渡过淮河、黄河，历时达200天左右，这样大规模的军队与物资运输，有的路程也是通过黄河航运来完成的。
商代的甲骨文是一种成熟、古老而又完备的象形文字。从1899年王懿荣从殷墟发现以来，已出土带文字的甲骨片16万多块。有人将这些甲骨文分类为876种，其中地理类约占24种，历象类约占52种。甲骨文中出现了不少城市、河流、聚落的地名，以及狩猎区地名、民族居住区地名等等。还有战争行军路线及旅程等。用象形的文字图形来表示一定区域的人文现象和自然现象，就会使地理知识的积累出现飞跃进步。甲骨卜辞中有十分丰富的气象、气候记录，如晴、昙、阴、霾、雾、毛毛雨、小雨、大雨、雷、电、霜、雪、晕、虹等等都有记录。还发现连续一旬的气象实况记录（毛树坚《甲骨文中关于野生动物的记载》）。这就反映了当时人们的气候、气候知识的丰富程度。甲骨文中还记录了当时所见到的动物名称70余次，代表30多种动物。从字形的结构反映了当时动物分类和动物地理的知识。有少数表示动物大类的概括性概念，如畜、兽、鸟、鱼、贝等。也记录了许多野生动物，如象、兕（犀牛）、鹿、狐、彘（猪）、雉（鸡）、鼠、（鸿雁）、燕、雀、麝、獐、狸、豕、马、犬、龟、蛇、蚕、吴、蝉、兔、猿、蛙、蜘蛛、蝎子等。
夏、商时代的地理思想是与祭祀、祈祷等巫术活动相联系的。当时盛行自然崇拜，由于自然崇拜而去祭祀名山大川，把自然环境中山、川、风、云、雷、电、水、火等现象看成是受神灵主宰的东西。在殷人的地理概念中，殷是个城市，商是居于四方、四土的天地间的中心区域。由于商代奴隶制国家的建立，领土观念逐渐明确，已经按部族、氏族的分部来分区统治人民了。卜辞中有“土方（部落名）征我东鄙，鬼方（部落名）牧我西鄙”的记载。“鄙。”即边境的意思。守卫边境又有“西大史”、“北御史”等武官的职称。可见，那时政治领土的地理观念已经出现了。殷商时期的政治势力所及，包有今河南全境，山东、河北、山西、安徽等省的一部分。周围又有大大小小的许多属国环绕着。这些都强烈地影响着殷人的地理观念。