Um SIG, do ponto de vista de um sistema de informação, tem três partes fundamentais: a interface do usuário; as ferramentas; e o sistema de gerenciamento de dados, que se apresentam como arquitetura em três camadas denominadas apresentação, lógica de negócio e servidor de dados.

A camada de apresentação do SIG é responsável por todas as operações, como o roteamento, a sobreposição de dados e a análise matricial.

A camada de lógica de negócios do SIG deve ser capaz de importar e exportar dados e requisições de serviço para subconjuntos de dados (consultas), a partir de um banco de dados ou de um sistema de arquivos.

A camada de acesso a dados do SIG deve ser capaz de coletar as entradas do usuário, exibir dados e interagir com objetos gráficos.

Em uma arquitetura de SIG do tipo cliente-servidor, o servidor de dados tem recursos de processamento local e é capaz de consultar e processar dados, retornando uma parte do banco de dados ao cliente, o que acaba sendo menos eficiente do que mandar de volta o conjunto de dados para uma consulta no lado cliente.