После Великой Октябрьской социалистической революции наступила новая эпоха развития геодезии и геодезических работ в нашей стране. По декрету СП К РСФСР от 15 марта 1919, подписанному В.И. Лениным, было создано Высшее геодезическое управление при ВСНХ, преобразованное в Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР, являющееся теперь основным учреждением государственной геодезической службы в СССР. После организации государственной геодезической службы в СССР возникли геодезические институты и средние технические учебные заведения, выпускающие инженеров и техников по всем видам геодезических работ. В конце 1928 в Москве был организован Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъёмки и картографии, превратившийся впоследствии в крупнейший центр развития научной мысли в области геодезических знаний.
В годы Советской власти основные геодезич. работы и топографич. съёмки на территории СССР развернулись на основе новых программных установок, принятых с учётом их значения для народного хозяйства страны и для решения важнейших научных проблем геодезии. В ходе развития геодезич. работ в СССР непрерывно совершенствовались теории и методы геодезии и складывалась самобытная советская геодезическая наука, достигшая выдающихся успехов, которые выдвинули её на первое место в мире.
Работы по созданию государственной триангуляции СССР выполнялись по стройной схеме и научно обоснованной программе, предложенной в 1928 советским геодезистом Ф.Н. Красовским, которая предусматривала построений современной астрономо-геодезич. сети и после её уточнения получила описанное выше содержание. Все геодезич. измерения и астрономич. определения в триангуляции производились современными методами и инструментами, обеспечивающими полную однородность и высокую точность результатов на всём её протяжении. В настоящее время государственная триангуляция СССР по стройности построения и точности измерений является лучшей в мире. Были разработаны строгие методы уравнивания и оценки точности рядов и сетей триангуляции (Ф.Н. Красовский, А.С. Чеботарёв, И.Ю. Пранис-Правевич и др.). Изобретены новые методы создания опорных сетей (В.В. Данилов, А.И. Дурнев и цр) и обработки полигонометрии отдельно и совместно с триангуляцией. Методы измерения базисов и базисный прибор Э. Едерина были значительно усовершенствованы. Для определения длин и исследования мерных проволок этого прибора в Москве построен компаратор. В годы Советской власти освоено получение инвара и изготовление инварных мерных проволок с желательными коэффициентами теплового расширения, а также разработан термоэлектрический метод определения этих коэффициентов (А.С. Юркевич, Б.А. Ларин и др.). Создана строгая теория подвесных мерных приборов. Изучена проблема измерения длин мерных приборов методом интерференции света и разработаны оригинальные принципы устройства интерференционных компараторов стационарного и переносного типов.
Усовершенствованы методы точного измерения углов и рассмотрены вопросы об ослаблении влияния рефракции на результаты угловых измерений. Изучены общие закономерности влияния больших полей рефракции на точность астрономо-геодеаической сети (Б.Н. Рабинович). Советские геодезисты успешно решили труднейшие вопросы математич. обработки геодезия, измерений на больших территориях. Ф.Н. Красовский и Н.А. Урмаев разработали способы уравнивания больших астрономо-геодезических сетей. Ф.Н. Красовский выяснил несовершенство метода развёртывания и обосновал строгий принцип проектирования астрономо-геодезической сети на поверхность принятого эллипсоида.
За годы Советской власти работы по созданию основной нивелирной сети развивались на основе повышенных требований в отношении их точности. Для повышения точности нивелирных работ усовершенствованы методы нивелирования, а также изучены источники ошибок. Разработаны вопросы об оценке точности результатов нивелирования и методы уравнивания нивелирных сетей.
Создана промышленность, выпускающая астрономогеодезические инструменты, аэросъёмочную аппаратуру и фотограмметрические приборы. В СССР сконструированы и выполняются высокоточные инструменты для угловых измерений, астрономич. наблюдений и нивелирных работ. Изобретены и изготовляются новые типы дальномеров, позволяющие измерять линии на местности до 1 км с ошибкой не более 1: 1000 их длины (В.А. Белицын и др.), а также автоматич. и полуавтоматич. приборы для определения координат и высот точек местности (Геодезия Ю. Стодолкевич и др.).
Советскими геодезистами разработаны новые методы решения геодезич. задачи на поверхности эллипсоида при неограниченно больших расстояниях между опорными пунктами (А.М. Вировец и др.). В СССР с 1928 применяется система прямоугольных координат в проекции Гаусса, теория которой в исследованиях советских геодезистов получила исчерпывающую разработку. Для вычисления геодезич. и прямоугольных координат созданы фундаментальные таблицы геодезич. величин.
С 1932 по постановлению Совета Труда и Обороны началась общая гравиметрич. съёмка территории СССР и прилегающих морей. Развитие гравиметрич. работ в СССР способствовало созданию новых методов решения научных и практических задач геодезии. М.С. Молоденский предложил методы интерполирования наблюдённых астрономо-геодезических уклонений отвеса с учётом нелинейной части их изменения по гравиметрич. данным и обосновал метод астрономо-гравиметрического нивелирования, являющийся теперь лучшим методом изучения фигуры геоида. В результате исследований А.А. Михайлова, М.С. Молоденското и др. сложился новый раздел геодезич. знаний - геодезическая гравиметрия, рассматривающая теории и методы изучения фигуры Земли и решения др. задач геодезии путём совместного использования астрономо-геодезич. и гравиметрич. данных.
В СССР работы по триангуляции, нивелированию и гравиметрич. съёмке получили широкое развитие. К 1950 протяжённость рядов триангуляции I класса составила ок.75000 км, причём по этим рядам определено ок.800 пунктов Лапласа. Протяжённость линий нивелирования I и II классов достигает 150000 км. Общее количество гравиметрии, определений составляет 20000. В пределах значительной части территории СССР созданы сплошные сети триангуляции. Результаты этих работ, явившиеся выдающимся событием 20 в. в области геодезии, не имеют себе равных в мире. Они представляют огромный и ценнейший материал для изучения фигуры Земли в отношении вида и размеров, а также для решения других научных проблем.
По градусным измерениям СССР и других стран Ф.Н. Красовский и его ученики определили новые размеры Земли, более обоснованные, чем ранее имевшиеся. Результаты этих исследований послужили для установления размеров земного эллипсоида, удовлетворяющего требованиям геодезических и картографических работ, проводимых п СССР. Позднее А.А. Изотов определил элементы ориентировки земного эллипсоида в теле Земли для установления исходных геодезич. дат СССР, а М.С. Молоденский выполнил исследование фигуры геоида в пределах более половины территории СССР. В 1942-45 под руководством Д.А. Ларина было произведено общее уравнивание образовавшейся к тому времени астрономо-геодезической сети СССР методом проектирования. В 1946 завершена работа по упорядочению всей государственной опорной геодезич. сети СССР и введению единой системы координат и высот. Все эти исследования и работы явились первым в мире опытом проведения такого рода научных мероприятий в области геодезии. Они создали необходимые основы для правильной постановки всех видов геодезич. работ на территории СССР.
Топографические съёмки и картографич. работы в СССР развивались по общему государственному плану и в тесной связи с нуждами народного хозяйства и обороны страны. Проведение таких крупнейших народнохозяйственных мероприятий, как создание угольно-металлургической базы на Урале и в Зап. Сибири, нефтяной базы между Волгой и Уралом, сопровождалось сложным комплексом геодезических и съёмочных работ. С 1925 в топографич. съёмках стала применяться аэрофотосъёмка, которая ныне является наиболее совершенным методом картографирования территории и изучения земной поверхности в различных хозяйственных и инженерных целях. Методы аэросъёмки и фотограмметрич. обработки аэроснимков, а также фотограмметрич. приборы разработаны советскими учёными (Ф.В. Дробышев, М.Д. Коншин, Г.В. Романовский).
В 1945 завершилась работа по созданию многолистной государственной топографич. карты всей территории СССР в масштабе 1: 1000 000. Эта карта является крупнейшим картографич. произведением, подводящим итоги географич. изучения Советского Союза и служащим основой для составления различных специальных карт (геологических, почвенных, геоботанических и др.). Выполняется работа по составлению топографич. карт территории СССР в различных масштабах, в основе которых лежат громадные астрономо-геодезические и аэросъёмочные работы, осуществлённые за годы Советской власти.
Развитие геодезии в СССР ознаменовалось постановкой и решением таких крупнейших научных проблем и практических задач, которые никогда не ставились в других странах. Область геодезических знаний занимает теперь видно место в культурном и хозяйственном строительстве.