Ao norte do Estado situa-se o planalto Meridional, formado por rochas basálticas decorrentes de um grande derrame de lavas ocorrido na era Mesozoica. Na extremidade a oeste, o resultado do trabalho da erosão diferencial formou a chamada Cuesta do Haedo. A nordeste encontram-se as maiores altitudes que alcançam 1.398 metros (Monte Negro, no município de São José dos Ausentes). As bordas do planalto Meridional correspondem à chamada serra Geral, formação de relevo que abrange diversos estados brasileiros.

Ao centro do Estado está a depressão Central, que é formada de rochas sedimentares, dando origem a um extenso corredor com terrenos de baixa altitude.

Ao sul localiza-se o escudo cristalino Sul-Rio-Grandense, com rochas ígneas do período Pré-Cambriano e, por isto mesmo, muito desgastadas pela erosão. Sua altitude não ultrapassa os 600 metros.

A planície Costeira teve sua formação do período Quaternário da era Cenozoica, a mais recente da formação da Terra. Corresponde a uma faixa arenosa de 622 quilômetros que se estende no sentido geral norte-sul, com ocorrência de cordões de lagunas e lagoas, entre as quais destacam-se a laguna dos Patos e a lagoa Mirim. O processo de formação desta região é muito dinâmico, estando em constante mutação em decorrência dos processos de sedimentação marinha e flúvio-lacustre.