实验室设置三个研究方向：地理信息分析与共享关键技术研究；黄河中下游自然地理格局与生态过程研究；中原经济区城市与空间经济研究。三个研究方向相互配合与协调，基于地理信息科学与技术手段，探索资源、环境、生态与社会经济之间耦合的科学规律，揭示工业化、城市化及区域经济可持续发展途径，最终服务于区域社会经济发展。
在三个大方向基础上设置8个研究室：区域低碳发展模拟研究室；景观生态研究室；地理信息分析与应用研究室；水土污染与环境变化研究室；空间经济研究室；城市与区域研究室；黄河下游水沙与水环境研究室；地理数据集成与共享研究室。
实验室位于河南大学金明校区16组团C座，科研用房总面积4120 m2，集中在四层、五层、六层全部和一层部分房间。
四层：网络与设备管理室、空间数据采集室、地球系统科学共享网络黄河中下游数据中心、景观格局与地理—生态过程研究室、空间经济与产业集聚研究室、数字城市研究室、区域系统模拟研究室、GIS教学实验室。
五层：软件开发部、成果转化部、科研人员办公室。
六层：土壤分析室、原子吸收与连续流动分析仪室、激光粒度与总有机碳分析室、药品室、纯水制备室、电化分析室、气相色谱-质谱仪室、电感耦合等离子体质谱仪室、天平室、中小型仪器室、环境模拟设备室。
一层：虚拟地理环境研究室。
