由于沙盘模型的类别不同，制作时所用的材料、工具、设备、工艺等各不相同。但沙盘模型制作流程基本一致，以下为沙盘模型制作的基本流程。
1、准备工作
根据沙盘模型的类别进行合理的选择材料和工具，并整理梳理相关资料，根据需求确定沙盘模型的尺寸，之后合算出沙盘模型制作比例。根据沙盘模型尺寸和比例确定大概的制全框架。
2、制作基础沙盘模型
不管是哪种类别的沙盘模型，都是在基础沙盘模型上演变的，因此根据沙盘模型的类别先制作基础沙盘模型，例如地形地貌沙盘模型先制作基本的地形地貌，然后在地形地貌上添加水系、交通道路、植被等；建筑沙盘模先制作出交通道路、地块等，然后再摆放上建筑物模型；型场景沙盘模型先制作场景背景，如一个山或一棵大村或者一条河流等，然后在场景背景上摆放人物、动物、建筑物等素材；基础沙盘模型制作时根据准备工作阶段整理的图纸资料、工具设备等进行制作。
3、附着物模型的制作
不同类别的沙盘模型上有不同的附着物，比如地形沙盘模型上的交通道路、桥梁、水系、植被等；建筑沙盘模型上的建筑物模型；场景沙盘模型上的人物、动物等素材都叫沙盘模型附着物。附着物的制作要根据基础沙盘模型来确定大小，然后根据由准备工作阶段整理过的图纸资料、工具设备等进行制作
4、基础沙盘模型与附着物的组合
将制作好的附着物模型根据图纸资料摆放到基础沙盘模型的相应位置，然后再加一固定，然后在附着物与基础沙盘衔接出做美化处理即可。
5、整饰
上述各项工作完成后，应详细对照检查，并标明沙盘的名称，指北箭头和比例尺，需要时用线绳拉上坐标网
根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型。
据说，秦在部署灭六国时，秦始皇亲自堆制研究各国地理形势，在李斯的辅佐下，派大将王翦进行统一 战争。后来，秦始皇在修建陵墓时，在自己的陵墓中堆建了一个大型的地形模型。模型中不仅砌有高山、丘陵、城池等，而且还用水银模拟江河、大海，用机械装置使水银流动循环，可以说，这是早的沙盘雏形，至今已有2200多年历史。
中国南朝宋范晔撰《后汉书·马援传》已有记载：汉建武八年（公元32年）光武帝征伐天水、武都一带地方豪强隗嚣时，大将马援“聚米为山谷，指画形势”，使光武帝顿有“虏在吾目中矣”的感觉，这就是早的沙盘作业。