Территория Оренбургской области охватывает юго-восточную окраину Русской равнины, часть Южного Урала, включая фрагменты его горной области и почти равнинного Зауралья, а также западную окраину Тургайского плато. В соответствии с обширностью территории область характеризуется большим разнообразием рельефа и геологического строения.

Главной геолого-геоморфологической особенностью территории области является принадлежность ее к двум существенно отличным регионам: к восточной окраине Русской платформы на западе и к горноскладчатому Южному Уралу на востоке. Таким образом, в геологическом отношении область делится на платформенную западную и сильно дислоцированную складчатую восточную части.

В орографическом отношении область можно разделить на три основные части: возвышенно-равнинную западную, низкогорную центральную и возвышенно-равнинную восточную.

Современный ее рельеф сформировался в результате длительного размыва уральских складок и предуральских сыртовых равнин, а также под воздействием новейших тектонических движений. На западе и востоке рельеф характеризуется выровненными междуречьями и пологими склонами с невысокими останцовыми грядами. В центральной части, на междуречье Большого Ика и Сакмары, на право- и левобережье Урала от г. Новотроицка до с. Донского рельеф приобретает облик грядовых низкогорий и приречных мелкосопочников.

Абсолютные отметки поверхности территории области колеблются от 50 м до 500 м над ур.м. Большая часть территории имеет высоту 200 — 400 м. Центральная часть области самая высокая. Равнина восточной части выше, чем равнина западной части области.

Самая высокая точка области на хр.Малый Накас в Тюльганском р-не имеет отметку 667,8 м, самая низкая (урез р.Чаган у с.Теплого в Первомайском р-не) равна 27,6 м над ур.м.

Наибольшая расчлененность равнин — на северо-западе области, наименьшая — юго-восточной части. В целом на территории области господствует увалистый эрозионный рельеф, прерывающийся массивами мелкосопочников, низкогорными грядами и равнинными террасами крупных рек.

Общей характерной чертой рельефа западной части Оренбуржья является асимметрия долин и междуречий. Наиболее ярко она проявляется на широтных водоразделах. Склоны южной и юго-восточной экспозиции — короткие и крутые, иногда обрывистые, северной — длинные и пологие. Линии водоразделов обычно придвинуты к южному склону и сливаются с ним.

В рельефе западной платформенной части Оренбургской области выделяются следующие крупные геоморфологические структуры Бугульминско-Белебеевская возвышенность, Общий Сырт, Урало-Илекский Сырт. Возвышенные равнины западного Приуралья сменяются на востоке Предуральским холмогорьем, которое не совпадает с зоной Предуральского краевого прогиба, а занимает его восточную окраину вдоль западной границы Уральских гор.

В пределах Уральской горной страны при первом приближении можно выделить следующие орографические районы: Западно-Уральский мелкосопочник, Губерлинский мелкосопочник, Саринское плато, Орская равнина, Урало-Тобольское (Зауральское) плато. На крайнем юго-востоке в пределы области своей западной окраиной заходит Тургайское плато (Западно-Тургайская денудационно-аккумулятивная равнина).

Благодаря географическому положению Оренбургская область имеет очень сложное и неоднородное структурно-тектоническое строение. Ее территория охватывает юго-восточную часть Русской платформы, северно-восточную часть Прикаспийской синеклизы, Предуральский краевой прогиб (70% территории) и все структурные элементы складчатой части Южного Урала (30% территории области).

В геологической истории Оренбуржья чередовались периоды горообразования с периодами относительного покоя, континентальные периоды сменялись наступлением морей. Последнее континентальное время характеризуется развитием интенсивной денудации.

Геологическая история области, различная в ее восточной и западной частях, наложила свой отпечаток и на геологическое строение ее территории. Северо-западная часть характеризуется господством пестрых по литологии пермских отложений, залегающих горизонталь: но. К югу появляются более молодые отложения триаса, юры и неогена. Пермские породы обнажаются только на сильно размытых участках. На террасах и придолинных плакорах они перекрыты акчагыльскими, апшеронскими или молодыми аллювиальными отложениями тяжелого механического состава.

По мере движения на восток и приближения к Уральской складчатой стране, согласованность залегания слоев осадочных пород нарушается. К востоку от долины Большого Ика и р.Бурли отложения дислоцированы и смяты в складки меридионального и близкого к нему простирания. Породы, слагающие эти складки, разнообразны по возрасту и литологии. Западная зона уральских складок образована чередующимися полосами пермских и каменноугольных отложений. В районе гг. Кувандыка и Медногорска осадочные и метаморфические породы сменяются изверженными кембрийскими и силурийскими, слагающими основной хребет Урала. Восточнее доминируют меловые, юрские и девонские породы, местами перекрытые отложениями неогеновой системы. На востоке области получили широкое развитие гранитоиды верхнего и среднего палеозоя, метаморфические породы каменноугольной системы и кислые изверженные породы кембрия.