Historia analizy przestrzennej rozpoczęła się wraz z powstaniem kartografii, miernictwa i geografii, chociaż techniki analizy przestrzennej nie zostały sformalizowane do drugiej połowy XX wieku. Aktualnie analizy przestrzenne bazują na komputerowych technikach ze względu na: dużą ilość danych, możliwości nowoczesnego oprogramowania statystycznego i oprogramowania Systemu Informacji Geograficznej (GIS) oraz złożoności obliczeniowej tego modelowania. Przestrzenne techniki analityczne zostały rozwinięte w geografii, biologii, epidemiologii, demografii, statystyce, systemie informacji geograficznej, teledetekcji, informatyce, matematyce i naukowym modelowaniu.
W analizie przestrzennej jest jeszcze wiele skomplikowanych, niejasno określonych i nierozwiązanych problemów, które stanowią podstawę dzisiejszych badań w tej dziedzinie. Najbardziej podstawowy i obecnie analizowany jest problem określenia przestrzennej lokalizacji podmiotów. Na przykład badania nad zdrowiem ludzkim mogą bazować na przestrzennej lokalizacji ludzi ze względu na miejsce zamieszkania lub miejsca pracy albo za pomocą linii opisujących tygodniowe przemieszczenia, każdy wybór ma istotny wpływ na zbiór technik, które mogą być wykorzystywane do analizy oraz na uzyskane wnioski.