鄭和遠航西洋有賴於中國海外地理知識的增加。元代是中國歷史版圖空前遼闊的時期。成吉思汗及其子孫發動的軍事遠征極大地擴大了當時中國人的視野。
（一）回回人入華
從宋代起已有大批回回番商移居中國沿海。南宋時我國東南地區最著名的番商是福建的蒲氏。據元《懺悔史》和明《閩書》記載，蒲氏是回回人，其先世自西域經南洋遷居廣州，後又落籍於泉州。蒲氏家族專長於航海貿易，歷受統治者重視，負責海外交往。南宋理宗紹定年間（1228—1233），蒲氏家族的蒲宗閔曾數次出使宗外。理宗端平三年（1236），蒲宗閔又奉使用占城。淳祐七年（1247），再奉命使渤泥（今文萊），卒於其地。其墓誌至今尚存於文萊，被德國漢學家傅吾康發現。蒲宗閔之子蒲應後來曾出使渤泥，其另一子蒲甲任「占城之轉運使」，與「大食、波斯、獅子之邦蠻人嘉諧」。元軍攻陷臨安後，蒲氏後人蒲壽庚所控制的海軍力量向元軍倒戈，加速了南宋小朝廷的滅亡。元代蒲氏家族在泉州仍然很有勢力。據周密的《癸辛雜識》記載，「泉南有巨賈佛連（Burhan），蒲氏之婿也。其家甚富，凡發海舶八十艘，死後真珠達一百三十石。」
成吉思汗在擊敗金朝佔領華北大部之後，於13世紀20年代發動了征西之役，蒙古騎兵的鐵蹄橫掃中亞、西北印度、波斯北部與高加索山、裡海以北的伏爾加河、烏拉爾河草原。這些地區降服後，其男丁中許多人被編入軍隊隨蒙軍出征，這種軍隊被稱為回回軍。其官僚、知識分子、科學家、神職人員、工匠也為蒙古人所用。西征之後，成吉思汗回師，大批回回軍與回回人隨蒙古軍來到漢地，在中原與江南定居下來，形成回族的先民。
回回人的入華帶來了西域的天文、地理、歷算、醫學與工程技術新知。回回人的海外地理知識也隨之入華。
（二）回回圖子與剌那麻
成吉思汗及其後裔創造的蒙元帝國遼闊的疆域，極大地拓寬了中國人的地理視界。按元人自己的說法就是「皇元混一聲教，無遠弗屆。區宇之廣，曠古未聞」，「中國之往復商販於殊誕異域之中者，如東西州焉」。（註：汪大淵：《島夷志.後序》，《〈島夷志略〉校釋》，第385頁。）地跨歐亞的大帝國建立後，繪製帝國疆域全圖的工作就提到了議事日程上來了。
欲完成此項工作的必要條件是收集當時的中外圖籍。宋元時代，漢地與穆斯林世界分別是製圖術最為發達的地區，所以漢地輿圖與回回圖籍是元政府收集的重點。阿拉伯人在8世紀建立了地跨歐亞非三大洲、疆域空前的大帝國。阿巴斯王朝時代，回回地理學得到極大的發展，地理著作層出不窮，所記西盡大西洋東岸，東達日本，南越赤道。回回人所積累的地理資料，是人類寶貴的科學財富。這些知識雖然在宋時已經回回舟師之手萬里迢迢傳到中國，但尚未引起學術界的重視。只是到了元代，回回地理圖籍的內容才大量被介紹到中華。
前人圖籍匯攏後，還要對各種地圖的方位、比例、地名加以鑒別，然後在拼合的基礎之上重繪。至元二十二年（1285），元政府「乃命大集萬方圖而一之，以表皇元疆理無外之大」。這就是說，元政府組織學者，彙集天下「萬方」的圖冊，編成一部元帝國疆域圖，以顯示元朝曠古未有之版圖。
受命負責繪製元帝國全圖的是在秘書監任職是不花剌（Bukhara）回回人、當時著名的回回天文、地理學家札馬剌丁（Jamal al-Din）。他的母語是波斯語，不識漢文，所以元政府專門為他配備了翻譯人員。（註：王士點：《元秘書監志》，高榮盛點校本，浙江古籍出版社，1992年，第28頁。）在此之前負責為兵部收集地圖的職能部門是中書省。但中書省收集得並不完全。此外，蒙古帝國建立後，行政區劃與前朝發生不少變化。秘書監接管此事後，下令各地官府呈上當地的輿圖。為此，札馬剌丁專門向元世祖忽必烈奏報，要求收集各朝地圖的地理論著，還要求各路呈送有關當地行政區劃、「野地、山林、裡道、立堠」的圖籍資料。在元朝本土，徵集各地輿圖的工作一開始進行得很緩慢。元政府一再通知各地方當局重視此事，迅速呈報。
札馬剌丁計劃在《至元大一統志》這部書中，繪製一幅元朝全圖，包括元朝皇帝的直轄地（即元朝本土）、察合台汗國、伊利汗國和欽察汗國在內的地圖。因此，元政府在向各地催要圖籍時，還特別強調「邊遠國土」的主管當局，應盡早將所在地的資料送來。
在收集了資料之後，札馬剌丁向元世祖奏報：「在先漢兒田地些小有來，那地裡的文字冊子四五十冊有來。如今日頭來處，日頭沒處，都是咱每的。有的圖子也者，那遠的他每怎生般理會的？回回圖子我根底有，都總做一個圖子呵。」這就是說，札馬剌丁和他的同僚們彙集了漢文地圖四五十種，此外還有邊遠地區的回回圖子，即西域穆斯林地圖。值得注意的是，札馬剌丁收集的回回地圖中包括了回回海圖。當時從事海外貿易的回回多聚居在福建沿海。秘書監專門向福建行省行文，要求福建當局向泛海行船的回回人調查，看是否有人識「海道回回文剌那麻」。「剌那麻」即波斯語rah-nama的音譯，意為「行路指南」（註：陳得芝：《元代海外交通與明初鄭和下西洋》，載《鄭和下西洋論文集》，南京大學出版社，1985年，第199頁。），即地理志一類的圖籍。秘書監要求福建當局將調查的情況向中書省呈報。
他要求把漢地的圖與回回輿圖拼接起來，繪製出一幅從「日出處」，即太平洋之濱，到「日沒處」，即西域的大地圖。這項前無古人的偉大事業得到了忽必烈的批准。漢族傳統上相信天圓地方，而回回人則接受了古希臘的大地球形說；漢族人採用方格法畫圖，而回回人則使用圓形地圖。要想把兩種地圖納入同一個體系，是一件不容易的工作。
鄭和本人和他的船隊中的許多重要人物都是回回人，他們的祖先來自遙遠的西域。有不少人在入居漢地後，還經常往來於東西之間，或奉使，或經商，或朝聖。在他們的旅途中，回回圖子必定起著不可低估的作用。即便是鄭和的船隊中，想必也攜有「海道回回文剌那麻」一類的海圖。
（三）《大明混一圖》與《混一疆宇歷代國都之圖》
在北京第一歷史檔案館中藏有一幅明初繪製的絹繪本巨型世界地圖（含歐亞非三大陸），題為《大明混一圖》，長3.47米，寬4.53米，學者考定其繪製時間為洪武二十二年（1389）。其地理覆蓋範圍包括全部舊大陸，即亞、歐、非三大陸，具體來說東起日本，北達西伯利亞，西抵大西洋，南至非洲南部的好望角。
1640年滿清入關後，此圖落入清政府手中。在清代有人將此圖上所有漢文地名轉寫為滿文，寫成小紙條，貼在漢文地名之上。從圖中域外地名的漢文譯音看，遵循的是元代音譯的規律。因此，多數學者認為其原圖是一幅元代世界地圖，或取材於元代材料。
此圖很早就流傳到朝鮮與日本。傳入朝鮮的最初稱為《明國圖》。1404年朝鮮學者權近與李薈以《明國圖》為基礎，繪成《混一疆理歷代國都之圖》，其基本形制同於上述《大明混一圖》，只是朝鮮部分更為詳細，今藏韓國漢城的奎璋閣。1599年日本侵略朝鮮時，從朝鮮宮中掠取了《明國圖》。而權近與李薈模繪的《混一疆理歷代國都之圖》也通過種種渠道傳入日本。因為《明國圖》（即《大明混一圖》）與《混一疆理歷代國都之圖》帶來了前所未有的海外地理知識，故而此後在日本迭有人模繪。因此在日本宮內廳、京都龍谷大學、九州水原寺等處，都能找到《明國圖》與《混一疆理歷代國都之圖》的繪本。
在《大明混一圖》出現之前，世界上從未有過一幅地圖正確地畫出歐亞非三個舊大陸的整體形狀。摩洛哥地圖學家亦得裡昔（al-Idrisi）1154年為西西里（Sicily，宋趙汝適在其《諸蕃志》中稱為「斯加裡野」）國王羅傑（Roger）畫過一幅當時西方人所瞭解的世界之圖。亦得裡昔的地圖的地理範圍也覆蓋歐亞非三大陸，在地理方位中繼續古希臘地圖的傳統，南北與今天的地圖相反。其最明顯的特點是，非洲的南端向東拐去，印度洋被包圍在非洲與東亞大陸之間，如同地中海被包圍在歐洲與非洲兩大陸之間一樣。這種對非洲大陸認識的錯誤，在歐洲人與伊斯蘭世界延續了上千年之久，從古希臘時代直至文藝復興以後，至15世紀葡萄牙人開始大航海以後才得以糾正。
《大明混一圖》在人類歷史上第一次正確地繪出了非洲大陸的形狀，表明元代世界地理知識是世界上最先進的。這也是鄭和遠航的最重要的地理知識背景。