综合自然区划不仅要正确认识地表地域分异规律，还要深入分析各组成成分之间的相互联系，是对各级自然综合体及自然资源的全面认识，是区域自然地理研究发展到一定阶段的产物。中国综合自然区划研究工作从20世纪50年代开始，初期主要包括中国综合自然地理区划、中国自然地理区划草案等。1956年中国科学院成立自然区划工作委员会，开展了较大规模的自然区划工作。竺可桢、黄秉维领导的主要相关研究团队开展了中国综合自然区划研究之作，以服务于农业生产布局为目标。黄秉维主编完成了《中国综合自然区划（初稿）》专著（1959），是中国最详尽而系统的中国自然区划专著，在中国影响巨大。中国农业综合自然区划也以“初稿”为基础拟定。20世纪50～60年代，中国广泛开展综合自然区划研究。主要成果包括，任美锷等区划指标及数量分析评价，侯学煜等提出了以发展农、林、牧等为目的自然区划，偏重实用。20世纪80年代，在基础资料积累日益丰富的背景下，中国开展了新一轮的综合自然区划研究。黄秉维在“初稿”基础上进行综合自然区划方案修订，强调将地域单元作为环境和自然资源的整体来认识，以最大限度发挥其自然生产潜力。赵松乔设计了一个新方案，并指出最低级区划单位应与土地类型组合结合，并互相衔接。席承藩、侯学煜、任美锷等地理学家也在综合自然区划方法论和方案等各方面提出新见解。