以圆柱面为承影面的一类投影。假想用圆柱包裹着地球且与地球面相切(割)，将经纬网投影到圆柱面上，再将圆柱面展开为平面而成。

与圆锥投影类似，圆柱投影也存在相切或相割两种情况。墨卡托投影是最常用的圆柱投影之一，并且通常以赤道为切线。经线以几何方式投影到圆柱面上，而纬线以数学方式进行投影。这种投影方式产生成90度的经纬网格。将圆柱沿任意一条经线"剪开"可以获得最终的圆柱投影。经线等间距排列，而纬线间的间距越靠近极点越大。此投影是等角投影，并沿直线显示真实的方向。在墨卡托投影中，恒向线、等方位角线是直线，但大多数的大圆都不是直线。

对于更复杂的圆柱投影，圆柱发生了旋转，因此切线和割线的位置发生了变化。横轴圆柱投影，例如横轴墨卡托投影，使用经线作为相切的接触线，或使用平行于经线的线作为割线。这样标准线即为南北方向的线，且其上的比例是真实的。斜轴圆柱是围绕赤道和经线间的任意大圆线旋转而成的圆柱。在此类更加复杂的投影中，大多数经线和纬线都不再是直线。