Laboratorijos tikslas buvo pirmojo Lietuvos kompleksinio atlaso rengimas.
Kartografijos laboratorija buvo įsteigta LKP CK ir Lietuvos TSR MT 1966-05-23 nutarimu Nr. 222 Vilniaus universiteto profesoriaus V. Chomskio iniciatyva.
Laboratorija veikė prie Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto Fizinės geografijos ir kartografijos katedros.
Laboratorijos tikslas buvo pirmojo Lietuvos kompleksinio atlaso rengimas. Lietuvos TSR gamtinių sąlygų ir gamybinių jėgų atlasas su žyma „Tarnybiniam naudojimui“ buvo išleistas 10 tūkst. egz. tiražu lietuvių ir rusų kalbomis. Po to pradėtas rengti viešam naudojimui skirtas atlaso variantas, kurio 245 žemėlapių autoriniai originalai buvo parengti 1989 metais ir perduoti Minsko kartografijos fabrikui. Dėl aplinkybių, išsamiai aprašytų P. Gaučo ir J. Miliaus straipsnyje „Lietuvos teminė kartografija atkūrus valstybingumą“, šis atlaso variantas taip ir nebuvo išleistas.
Atlaso rengimui vadovavo redakcinė kolegija, kuriai pirmininkavo tuometinės Lietuvos TSR Ministrų tarybos pirmininko pavaduotojas A. Drobnys. Buvo sudaryta Mokslinė komisija, kuriai vadovavo žymūs geografai prof. V. Chomskis (1996–1976), prof. A. Basalykas (1977–1986), prof. Č. Kudaba (1987–1995). Atlaso mokslinis sekretorius buvo prof. V. Dvareckas. Kartografijos laboratorijos specialistai dalyvavo ir Fizinės geografijos ir kartografijos katedros studijų procese, dirbo mokslinį darbą, formavo savitą Lietuvos teminės kartografijos tradiciją. 1995 metais Kartografijos laboratorija buvo apjungta su Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto Inžinerinės fotogrametrijos laboratorija į Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakulteto Kartografijos centrą.
