Кафедра физической географии и ландшафтного планирования продолжает традиции преподавания естественной географии в Санкт-Петербургском университете, сохраняемые в течение более чем полутора веков. Самостоятельная кафедра географии статистико-страноведческого типа была организована в 1819 г. на историко-филологическом факультете. В 1835 г. создана кафедра физики и физической географии на физико-математическом факультете, которой заведовал известный физик и географ Э. Х. Ленц. Новый устав университета 1863 г. предусмотрел самостоятельную кафедру физической географии, которая начала функционировать в 1865 г. Заведовать кафедрой стал Р. Э. Ленц. Кафедра была выпускающей и обладала правом присуждения ученых степеней магистра и доктора географии.
В период пребывания кафедры в составе физико-математического факультета ею руководили известные ученые Р. Э. Ленц, Э. Ю. Петри, П. И. Броунов, Л. С. Берг. В числе работавших на кафедре преподавателей были выдающиеся ученые А. И. Воейков, В. В. Докучаев, П. А. Костычев, Я. С. Эдельштейн, Ю. М. Шокальский и др. С созданием Высших географических курсов, преобразованных в 1918 г. в Географический институт, кроме университетской кафедры физической географии, были учреждены еще кафедра страноведения под руководством Л. С. Берга и кафедра общего землеведения и геоморфологии под руководством А. А. Григорьева.
В 1925 г. Географический институт вошел в состав Ленинградского университета на правах географического факультета. С 1929 г. кафедра страноведения полностью переняла наследие существовавших ранее кафедр физической географии, включив в свои программы учебные планы ликвидированной кафедры общего землеведения. В конце 1940-х гг. кафедра уже именуется кафедрой физической географии. Ее основная задача состояла в подготовке научных работников, преподавателей и практических деятелей в области изучения ландшафтов Советского Союза и, по возможности, других регионов земного шара. Заслугой преподавателей кафедры и, прежде всего, Л. С. Берга, является создание жизнеспособной научной школы, разработка теории и методологии географической науки, изучение эволюции географической оболочки и ландшафтов отдельных регионов.
С 1950 по 1972 г. кафедрой физической географии заведовал профессор С. В. Калесник. Середина XX столетия ― очень ответственный этап в жизни кафедры физической географии, как впрочем и всего географического факультета ЛГУ. Это время многочисленных интереснейших экспедиционных исследований, проводимых сотрудниками кафедры в разных регионах страны, период публикации работ, свидетельствующих об активном развитии страноведческого, общеземлеведческого и ландшафтоведческого направлений. На кафедре в это время работали С. П. Суслов (физическая география Азиатской части СССР), С. М. Лукоянов (физическая география Африки), М. П. Петрова (география пустынь мира), Г. В. Горбацкий (физическая география Арктики), М. М. Ермолаев (общее землеведение), Е. В. Максимов (ритмика природных процессов, в особенности оледенений), З. В. Дашкевич (палеогеография и ландшафты Северо-Запада СССР), Н. Н. Павлова (физическая география Крыма), В. В. Невский (история географической науки) и другие.
Период 1950—1980-х гг. был временем наиболее активной разработки проблем ландшафтоведения. Фундаментальный вклад в эти исследования внес профессор А. Г. Исаченко, возглавлявший кафедру в 1972—1982 гг. Его перу принадлежит первый университетский учебник по ландшафтоведению (1965), долгое время остававшийся абсолютным стандартом преподавания этой дисциплины и переведенный на многие иностранные языки. Под руководством А. Г. Исаченко была создана первая ландшафтная карта СССР масштаба 1:4 000 000 (1988).
С 1983 по 1989 г. кафедру возглавлял профессор В. С. Жекулин. Главным стержнем его научных изысканий были проблемы исторической географии Северо-Запада Европейской России, и нового междисциплинарного географического направления — геоэкологии. С 1981 г. по настоящее время, сотрудники кафедры совершают экспедиции во Внутреннюю Азию (Алтай, Тува, Монголия), привлекая к этим поездкам аспирантов и студентов. По итогам этих исследований были опубликованы монографические работы по ландшафтам, геоморфологии, палеогеографии региона.
В 1989 г. кафедру возглавил профессор Ю. П. Селиверстов. Специалист широкого профиля в области геоморфологии, четвертичной геологии, новейшей тектоники, экологической географии, он расширил спектр научно-исследовательской и преподавательской деятельности кафедры за счет формирования новых направлений и углубления традиционных. В 1994 г. кафедра приобрела новое название: физической и эволюционной географии.
С 2002 по 2016 г. кафедрой заведовал профессор К. В. Чистяков. Необходимость осовременить образовательные программы кафедры, придать им практическую направленность, усилить связи с организациями-работодателями привела к открытию после 2005 г. профиля подготовки специалистов, бакалавров и магистров в области ландшафтного планирования. В 2005 г. появилось нынешнее название ― кафедра физической географии и ландшафтного планирования. В это время на кафедре работали В. М. Разумовский (природопользование), Н. Н. Верзилин (общая палеогеография, палеогеография новейшего времени), С. Н. Лесовая (почвоведение, генетический анализ почв), Н. И. Амбурцева (ландшафтная экология), М. И. Амосов (история географических идей, градостроительное планирование), А. А. Бобков (общее землеведение), Д. А. Ганюшкин (ритмика природных процессов, геокриология), А. А. Екайкин (геохимические методы палеогеографических исследований), Г. А. Исаченко (физическая география России, физико-географическое картографирование, динамика ландшафтов), Г. И. Клейменова (палеогеография Невского края), С. В. Милицина (методика преподавания географии), Н. А. Нехуженко (ландшафтная архитектура и ландшафтный дизайн), М. А. Анисимов (палеогеография новейшего времени), А. Б. Глебова (инженерная география), Е. С. Зелепукина (ландшафтная организация городов и промышленных территорий), А. И. Резников (физическая география России, компьютерные методы в географии), Л. А. Панкратова (фенология ландшафтов), Ю. Н. Курочкин (геофизика ландшафта, микроклиматология).
C 2016 по 2022 г. кафедрой заведовал доцент М. И. Амосов, с 2022 г. по настоящее время ― доцент Л. А. Панкратова.
Основными направлениями преподавания и научной деятельности кафедры в настоящее время являются: землеведческое (общее землеведение, современные проблемы географии, ритмика природных процессов);регионально-географическое или страноведческое (физическая география России, география материков и океанов, физико-географическое районирование); физико-географическое (гляциология, микроклиматология, почвы природных ландшафтов, генетический анализ почв); ландшафтное (ландшафтоведение, динамика ландшафтов, геофизика ландшафтов, лесные ландшафты России); экологическое (ландшафтная экология, охрана природы и особо охраняемые природные территории); методическое (методы полевых географических исследований, физико-географическое и экологическое картографирование, компьютерные методы в географических исследованиях, статистические методы в географии). Все направления деятельности кафедры затрагивают как фундаментальные, так и прикладные аспекты современной физической географии, необходимые для развития теории и методов исследования проблем взаимодействия человека и географической оболочки, ее структуры и динамики, включая проблемы глобальных изменений и выработки стратегий устойчивого развития. Каждое из направлений раскрывается в комплексе взаимосвязанных дисциплин, осваиваемых студентами как во время аудиторных занятий, так и в ходе полевых практик, проводимых на университетских учебно-научных базах и в различных регионах России.