測量時，將經緯儀安置在三腳架上，用垂球或光學對點器將儀器中心對準地面測站點上，用水準器將儀器定平，用望遠鏡瞄準測量目標，用水平度盤和豎直度盤測定水平角和豎直角。按精度分為精密經緯儀和普通經緯儀；
按讀數設備可分為光學經緯儀和游標經緯儀；
按軸系構造分為復測經緯儀和方向經緯儀。此外，有可自動按編碼穿孔記錄度盤讀數的編碼度盤經緯儀；
可連續自動瞄準空中目標的自動跟蹤經緯儀；
利用陀螺定向原理迅速獨立測定地面點方位的陀螺經緯儀和激光經緯儀；
具有經緯儀、子午儀和天頂儀三種作用的供天文觀測的全能經緯儀；
將攝影機與經緯儀結合一起供地面攝影測量用的攝影經緯儀等。