祖籍安徽肥東，1915年出生于一個(gè)貧寒家庭，4歲時(shí)母病故。幼年無(wú)錢(qián)讀書(shū)，老師惜才，免學(xué)費教之并收留于家中，從此開(kāi)始了就讀鄉塾7年的學(xué)習。1937年中學(xué)畢業(yè)后，志在攻讀地理，但被錄入浙江大學(xué)農經(jīng)系。因學(xué)非所愿，半年后棄學(xué)回鄉。1938年考入中央大學(xué)師范學(xué)院史地系，1939年轉入中央大學(xué)地理系并繼續攻讀研究生，師從胡煥庸先生。1945年研究生畢業(yè)后留校并一直在南京大學(xué)任教，1995年正式退休。

早在20世紀70年代，當地理界還在熱衷于對大區域的研究時(shí)，宋家泰以敏銳的洞察力，把握到了國家的需求和科學(xué)發(fā)展方向。1975年7月接受原國家城建總局為培養城市總體規劃高級人才的建議和要求，將南京大學(xué)“經(jīng)濟地理”專(zhuān)業(yè)改為“城市與區域規劃”專(zhuān)業(yè)，創(chuàng )立了中國城市與區域學(xué)科，并首任南京大學(xué)城市科學(xué)研究中心主任、城市規劃設計研究所所長(cháng)。自此之后，帶領(lǐng)師生隊伍到江蘇江陰、鹽城、六合，湖南岳陽(yáng)、石門(mén)、澧縣，湖北宜昌、當陽(yáng)，山東煙臺，廣西柳州，河南商丘等城市沿海地區，從地理學(xué)的角度入手，對城市性質(zhì)、人口和規模進(jìn)行深入的研究，探索和解決城市規劃建設和地域國土開(kāi)發(fā)經(jīng)濟建設中的重大問(wèn)題，開(kāi)創(chuàng )了中國現代城市地理的先河，并在此基礎上出版了《城市總體規劃》，為中國現代城市地理學(xué)科做出了重大貢獻。

1980年，宋家泰在《地理學(xué)報》上發(fā)表論文“城市-區域與城市區域調查研究——城市發(fā)展的區域經(jīng)濟基礎調查研究”，提出了著(zhù)名的“城市-區域”理論。其主要論點(diǎn)為：城市與區域是一種相互依存、不可分裂的“血肉”關(guān)系，城市與區域具有動(dòng)態(tài)統一性原則，城市是區域發(fā)展的核心或焦點(diǎn)，區域是城市發(fā)展的基礎和根本，兩者是主導和基礎的關(guān)系，其發(fā)展具有相輔相成、相得益彰的本質(zhì)聯(lián)系，城市及其借以存在和發(fā)展的一定區域間具有不可分割的動(dòng)態(tài)統一，具有多層次、開(kāi)放型的特點(diǎn)。城市—區域理論的提出，揭示了城市-區域兩者之間是一種相互依存、相互制約和不可分割的理論、框架和方法，意在表達在研究城市時(shí)不能就城市論城市，應把城市放大到合理的區域范疇內，通過(guò)研究區域經(jīng)濟基礎條件和區域經(jīng)濟發(fā)展與布局，來(lái)合理確定城市性質(zhì)、城市規模和城市的發(fā)展方向。城市作為區域發(fā)展的核心，它的發(fā)展又會(huì )對區域經(jīng)濟的發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用和中心帶動(dòng)效應?！俺鞘?區域”理論為中國的城市規劃開(kāi)創(chuàng )了新的方向，打破了原先以蘇聯(lián)規劃理論為主導的模式，提出進(jìn)行城市規劃不僅要依據國民經(jīng)濟發(fā)展計劃，更應該積極研究城市-區域間的關(guān)系，探索城市-區域發(fā)展的規律，從中總結出指導城市發(fā)展的依據，科學(xué)地規劃城市，理性確定城市發(fā)展方向、定位、發(fā)展性質(zhì)、發(fā)展規模等城市規劃的重大問(wèn)題。 按照“城市-區域”理論框架與方法，宋家泰在20世紀80年代就意識到，要發(fā)揮中國城鎮的中心作用，需要逐步形成以城市為中心的完善的城鎮體系。因此，在城市-區域理論應用層面上進(jìn)一步拓展到城鎮體系規劃。宋家泰認為，城鎮體系規劃是依據現狀地域經(jīng)濟結構、社會(huì )結構和自然環(huán)境的空間分布特點(diǎn)，合理地組織地域城鎮群體的發(fā)展及其空間組合。1983年開(kāi)始展開(kāi)城市（鎮）體系研究，1984～1985年，先后對煙臺市、南京市、合肥市的城鎮體系進(jìn)行規劃研究。在這些前期研究成果的基礎上，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際在國內首次論述了城鎮體系規劃的編制辦法，重點(diǎn)總結出城市（鎮）體系規劃中以地域空間結構、等級規模結構和職能組合結構為主的“三個(gè)結構”和反映節點(diǎn)間相互關(guān)系的城鎮聯(lián)系與擴散形式和城鎮網(wǎng)絡(luò )系統的“一個(gè)綜合網(wǎng)絡(luò )”，并初步歸納出城市（鎮）體系規劃的6個(gè)步驟：①城鎮體系發(fā)展的歷史基礎分析；②城鎮體系發(fā)展現狀分析；③城鎮體系區域發(fā)展條件及制約因素分析；④城鎮體系規劃布局；⑤城市經(jīng)濟區劃分及其發(fā)展；⑥實(shí)施城鎮體系規劃的措施。 1985年，宋家泰發(fā)表《城市地理學(xué)與中國城市地理學(xué)的研究》，對地理學(xué)與城市地理學(xué)的研究作了較好的論述。他認為城市地理學(xué)是構成城市科學(xué)體系的重要組成部分，主要探討人類(lèi)社會(huì )物質(zhì)文明和精神文明的重要組成部分——城市發(fā)生、發(fā)展的地理依據和城市的地理特點(diǎn)，和其他地理學(xué)科一樣，具有鮮明的應用性和實(shí)踐性，為城市規劃、城市建設和城市管理服務(wù)。根據城市地理學(xué)的研究對象和任務(wù)，宋家泰提出城市地理學(xué)的研究?jì)热葜饕ㄒ韵聨讉€(gè)方面：經(jīng)濟中心建設，城市（鎮）居民點(diǎn)體系和地區經(jīng)濟組成經(jīng)濟網(wǎng)絡(luò )的研究；城市發(fā)展和城鎮布局的自然條件研究；城市歷史地理特征及其對現代城市規劃布局影響的研究；城市人口增長(cháng)和社會(huì )就業(yè)與消費的地理研究；城市經(jīng)濟結構、交通、居住質(zhì)量、郊區農業(yè)、土地利用結構和旅游事業(yè)的地理研究；城市生態(tài)環(huán)境研究。根據城市地理學(xué)的研究?jì)热?，結合當時(shí)科學(xué)技術(shù)，特別是系統理論、系統分析控制論和信息技術(shù)的發(fā)展，總結出了當時(shí)城市地理學(xué)研究的方法和技術(shù)：①城市系統分析和城市地理數學(xué)模型的方法；②城市地理調查和空間抽樣調查；③城市發(fā)展的歷史和地理比較方法；④綜合分析方法；⑤城市信息系統方法；⑥遙感技術(shù)的應用。