海底地形测量（bottom topographic survey）是按一定程序和方法，将海水覆盖下的海底地形及其变化记录在载体上的测绘工作。此系陆地地形测量在海洋区域的延伸，内容包括：水深测量、海上定位测量、海洋底质探测和海底地形图绘制等。

海底地形测量的定位，可用岸上目标、无线电双曲线定位系统和卫星定位系统定位的方法，也可用海底控制点（见海洋大地测量）来定位。测深则多采用回声测深仪，也可同时采用侧扫声呐（见扫海测量）或多波束测深系统。此外，还可用辅助船增测平行断面。辅助船对于主船的位置用电磁波测距仪测定。这样，主船和辅助船形成一个多声束的回声测深系统，以测取海底的一个宽带。现在已开始用海底摄影测量、海洋遥感测深和机载激光测深等方法测量海底地形，但目前只限于浅海。深度较大时，可从潜艇用超声波断面测量海底碎部，潜艇的位置则由海面的测量船或海底控制点来测定。

测绘海底地形图一般采用统一的测量基准点、坐标格网和投影。海底地形图的分幅、编号、比例尺方案也有统一规定,并常常与同地区的陆地地形图取得一致,以利海、陆地形图的衔接使用。海底地形图的比例尺视各海域的重要性而定,一般为1:25000～1:250000成套出版。海底地貌用等深线或负等高线来表示。