Paikkatietojärjestelmä tai paikkatietojärjestelmä on tapa kerätä, tallentaa ja näyttää maantieteelliseen tilaan ja aikaan juurtuneita tietoja. Yleensä tapa, jolla ihmiset ovat vuorovaikutuksessa tämän järjestelmän kanssa, on joko lisätä kerättyjä tietoja järjestelmään tai tehdä järjestelmän avulla johtopäätöksiä todellisesta maailmasta. Monet eri ammatit ovat vuorovaikutuksessa paikkatietojärjestelmän kanssa eri tavoilla eri tavoitteiden saavuttamiseksi, mutta tämäntyyppinen järjestelmä on erityisen hyödyllinen ammateissa, jotka tarvitsevat yksityiskohtaisia maantieteellisiä tietoja, kuten geologiaa. Järjestelmän laatu on lähes täysin riippuvainen tietojen laadusta, mikä puolestaan riippuu tietojen kerääjien taidoista. Vaikka järjestelmään liittyvät laitteistot ja ohjelmistot ovat myös erittäin tärkeitä, todelliset tiedot ovat paikkatietojärjestelmän ydin.
Paikkatietojärjestelmää voidaan käyttää kaikenlaisten erilaisten tietojen kartoittamiseen, mukaan lukien topografiset, demografiset ja yksinkertaiset maantieteelliset tiedot. Periaatteessa GIS on kartoitusjärjestelmä, jota voidaan käyttää kartografisiin tarkoituksiin. Yleensä kuitenkin tällaista järjestelmää käyttävillä ihmisillä on käytettävää lisätietoa. Nämä tiedot on sidottu tallennustilaan ja päivämäärään, ja niitä voidaan käyttää kaikenlaisissa sovelluksissa aiheen mukaan.
Tämäntyyppinen järjestelmä vaatii ainakin järjestettyä tapaa määrittää, missä asiat ovat. Jokaista olemassa olevaa maantieteellistä pistettä varten on oltava piste kartoitusjärjestelmässä. Koska jokaisessa ajassa voi olla jotain erilaista, on tärkeää, että tällainen järjestelmä päivitetään usein.
Tätä käsitettä tietojen sitomisesta tiettyyn paikkaan voi olla vaikea ymmärtää abstraktisti, mutta se on todellisuudessa hyvin selkeä. Jos esimerkiksi poliisi tutkii rikollisuuden malleja tietyssä kaupungissa, se voi käyttää poliisitapahtumien karttaa visualisoidakseen, missä rikollisuus yleensä tapahtuu, ja sijoittaa virkamiehet sen mukaan. Jos hakemuksessa käytetyt tiedot sisältäisivät rikoksen tyypin, rikoksentekijän iän ja ajan, henkilö, joka on kiinnostunut kouluajan ja nuorten huumausainerikoksiin osallistumisen välisestä suhteesta, voisi esittää vakuuttavan väitteen siitä, että lapset on pidettävä koulussa pidempään, jos tiedot tukevat tätä väitettä. Asia on, että paikkatietojärjestelmästä ei ole hyötyä ainoastaan maantieteellisten ominaisuuksien tiedossa. Kaikki inhimillisessä maailmassa tapahtuu sekä paikassa että ajallaan, ja siksi paikkatietojärjestelmää voidaan käyttää arvokkaana työkaluna useimpien ihmisten maailman ymmärtämiseen.