تصميم الأنظمة البيئية هو عملية تصميم نماذج للطبيعة والأنظمة البيئية باستخدام البيانات والمعلومات الجغرافية والإحصائية. يتم ذلك من خلال تجميع وتحليل البيانات المتاحة لتحديد العلاقات بين الكائنات الحية والتكوين الجيولوجي والمناخ والتربة والموارد المائية والبشرية وغيرها من العوامل البيئية.
يستخدم تصميم الأنظمة البيئية في الجغرافيا الكمية لتطوير نماذج تكون أساساً للاستخدام في التنبؤات الجيولوجية والتحليل الإحصائي وتصميم الحفاظ على الأنواع الحية والإدارة البيئية واستنتاج السياسات الحكومية، ورصد تغير المناخ وتوفير الموارد وتحسين جودة الحياة. ويساعد على تحليل تأثيرات الأنشطة البشرية على البيئة والتنبؤ بتغير المناخ وتتبع التغيرات البيئية على مدى الوقت.