Um mapa cognitivo é uma representação mental da disposição de um ambiente. Permite que um organismo navegue, tome atalhos e planeie rotas mesmo quando o destino não está visível no momento.

Edward Tolman introduziu o conceito após observar que os ratos num labirinto pareciam aprender a estrutura espacial geral em vez de uma sequência fixa de curvas. Quando um caminho familiar era bloqueado, os animais escolhiam frequentemente uma alternativa apropriada, sugerindo que possuíam algo semelhante a um mapa. Nos humanos, os mapas cognitivos auxiliam a orientação em edifícios, cidades e ambientes virtuais. São construídos a partir de múltiplas fontes — exploração direta, pontos de referência, disposição geométrica e informação simbólica, como nomes de ruas ou mapas.

O hipocampo é crucial para o mapeamento cognitivo nos mamíferos. As células de localização disparam quando o animal se encontra em locais específicos; outras células codificam a direção da cabeça e os limites do espaço. Danos neste sistema produzem desorientação grave. As diferenças individuais na qualidade dos mapas cognitivos são significativas e correlacionam-se com a capacidade de navegação no mundo real.

Um mapa cognitivo não é uma imagem na cabeça. É um modelo espacial flexível que pode ser consultado, atualizado e utilizado para gerar novos caminhos.