Vào khoảng 500 triệu năm trở về trước, tức là vào thời cổ đại, diện tắch Thừa Thiên Huế ngày nay nằm dưới mực nước biển. Trải qua thời gian dài đã xảy ra quá trình lắng đọng, nén ép các loại đất đá và tạo nên bề mặt lãnh thổ Thừa Thiên Huế ngày nay. Trên lãnh thổ Thừa Thiên Huế, nối tiếp sau đồng bằng duyên hải, lần lượt gặp đầm phá, sau đó là dãy cồn đụn cát chắn bờ và cuối cùng là biển ven bờ. Ranh giới phắa ngoài vùng biển ven bờ quy ước là 12 hải lý (tương đương 22,224 km). Đầm phá, cồn cát chắn bờ và biển ven bờ tuy khác nhau về hình thái và vị trắ phân bố, nhưng lại có quan hệ tương hỗ, quyết định lẫn nhau trong suốt quá trình hình thành toàn bộ hệ thống lãnh thổ này. Do vậy, có thể xem lãnh thổ bao gồm đầm phá, cồn đụn cát chắn bờ và biển ven bờ thuộc cùng một địa hệ và được gọi là đới bờ.
Đồng bằng Thừa Thiên Huế điển hình cho kiểu đồng bằng mài mòn, tắch tụ. Đồng bằng không tạo thành một dải liên tục mà thỉnh thoảng đứt đoạn do sự nhô ra của các nhánh núi hoặc đồi. Địa hình đồng bằng phân hóa thành các dạng cồn cát, trảng cát, đất cát cố định và đồng bằng phù sa. Các cồn cát, trảng cát có độ cao từ 4 - 20 m tạo thành các dải lớn song song với bờ biển, các cồn cát và trảng cát có tắnh ổn định kém, có xu thế lấn dần sâu vào trong đất liền. Địa hình đồng bằng phù sa tương đối bằng phẳng, trừ một vài nơi bị các cồn cát, bãi cát xen lẫn, độ cao đạt 1,5 - 2,5 m, tối đa có nơi 5 m, có một số diện tắch đồng bằng thấp trũng hơn mực nước biển. Do địa thế và khả năng bồi đắp của từng sông nên đồng bằng có dạng lòng máng như ở các huyện Hương Thủy, Quảng Điền [34].