第一节 地 质
中生代燕山运动后期，县境从贺兰山北段的平原区崛起，当时银川平原地区隆起的高度高于贺兰山地区。新生代第三纪时期，受喜马拉雅造山运动的影响，银川地堑开始形成，贺兰山又相对隆升。县境鄂尔多斯台地白垩纪晚期隆升后一直相对平稳，到第四纪初，地貌格局已基本形成。
第四纪早更新世、银川地堑强烈下陷而形成古银川湖（范围比现在平原范围大，北端到现海勃湾、磴口一带），贺兰山活动上升。早更新世上升300~500 米，成为高程1000~3500米的中山，在山地东麓形成古洪积扇，鄂尔多斯地区为高平原。
第四纪中晚更新世，古银川湖逐步消失，银川平原出现。鄂尔多斯台地活化。中间局部突起，其西部边缘接受大量洪积、冲积泥沙、砾石等陆相沉积。贺兰山活化上升500~1000米，同时处于风化剥蚀和流水侵蚀状态。从早更新世到中更新世，古洪积扇被抬开切割成为古洪积台地、老洪积台地发育。晚更新世老洪积台地抬升，老洪积扇广泛发育，黄河贯通县境。
第四纪以来，气候趋冷、趋旱，县境周围高原、山地处于风化剥蚀状态。毛乌素、腾格里、乌兰布和沙漠相继形成，县境东部鄂尔多斯台地发育风蚀地形及风积沙丘。
陶乐县境域处于中期准台地，地质发育属中生代鄂尔多斯台地陷带。地层属新生界第三系、第四系覆盖。第三系渐新统，厚度大于371畅3 米。酱红色泥岩、沙质泥岩、夹灰绿、灰黑、棕红色沙岩等，固结程度较差，泥岩中常夹数量不等的石膏。第四系沉积类型，风积层广布于鄂尔多斯台地西部边缘。为灰黄色细沙———粉沙，构成丛草沙丘、新月形沙丘、沙丘链等。湖积、沼泽层多为黄河故道淤积或平原凹地积水而成的大小湖泊中的沉积物，岩性为灰黑色淤泥、沙质黏土等，厚度一般不足10米。主要分布在沿黄河农耕区。区域地质构造：黄河大断裂，其南段于横山堡经灵武市东，沿苦水河一线交于龙首———六盘深断裂上，其北段过石嘴山卓子山西麓延伸，于磴口南与临河大断裂相交，长逾300 公里。其性质属重力断层，倾向北西，倾角75°左右，构成银川地堑与陶乐台拱分界线，据研究可能形成于燕山期，至今仍有活动。
第二节 地 貌
县境地貌由黄河冲积平原、鄂尔多斯台地组成。境内最高点位于鄂尔多斯台地红墩子开发地区海拔1265米，最低点位于黄河冲积平原北端都思兔河汇入黄河口处海拔1093 米。境地南北狭长，东西窄，东高西低，又南向北逐低。黄河纵贯县境。东部和南部为台地，西部为缓倾斜洪积和冲积平原。台地与平原高差为60~80 米，南北过渡急剧，界线明显，中部较缓。
一、地貌类型
构造侵蚀梁状丘陵 主要分布于县境鄂尔多斯与黄河冲积平原的交接地带，以兵（冰）沟、高仁镇一带最为典型。台地与平原之间的高阶地狭窄且间断分布，台地表面被走向近似东西的冲沟切割，呈梁状丘陵景观，海拔1100~1259 米，大部分沟坡较缓，部分沟坡可达25 °~30 °，水土流失较为严重。母质为基岩风化后的残积、坡积物，土质偏沙，沟谷下切很深，大部分切入第三纪红层。丘陵顶部遗留小片古洪积台地，为县境沙漠沙化强烈区之一。
构造剥蚀准平原及残丘 分布于县境北部红崖子乡一带。基岩组成主要为砂岩、沙质页岩及混合岩。由于基岩结构疏松，风化剥蚀极其强烈。
侵蚀堆积洪积台地 广泛分布于鄂尔多斯台地边缘，系第三纪到中更新世时期的洪积扇及黄河阶地新构造运动时抬升，后被流水切割成洪积台地。分布于南部梁状丘陵顶部，海拔1259 米，组成物质为早更新世洪积积物。河湖积阶地，分布于鄂尔多斯台地前缘地区。台地与平原交接地带，阶地高出黄河10~12 米，沿黄河呈带状分布，组织物质为黏土状细砂，边缘地带冲积沟发育，部分地段被流沙覆盖。
风积沙地 主要有两种类型，丛草沙堆及浮沙地主要分布于红崖子乡石桥梁西南至月牙湖乡北，多为干燥型半固定浮沙地。在黄河冲积平原农耕区有零星分布，沙地一般呈带状沙源平行排列。新月形沙丘及沙丘链主要分布于鄂尔多斯台地及其边缘，在鄂尔多斯台地与黄河冲积平原交接的高阶地上，南北长达60 公里，东西宽1~3 公里的沙丘带，分布新月形链状沙丘，高度多在4~10米之间，一般迎风坡长约40 米左右，最长达100 米左右，坡度10 °~15 °，植被稀疏、矮小。农耕区也有零星散布。
二、地貌区
冲积平原区 西靠贺兰山洪积倾斜平原，黄河东侧，鄂尔多斯台地边缘，面积458 平方公里，占全县总面积的43畅7%，占土地总面积51畅9%。海拔高度为1091~1150 米之间。冲积平原主要有黄河冲积而成，由第四系冲积、湖积物和风积物组成，地势低平，由南向北稍倾、坡降1/6000~1/8000.土壤以灌淤土为主，土层较厚，经多年开垦，已为发达的农业区，冲积平原内零星分布着湖泊水域、沙地或沙丘、沙源物质来自于洪积扇及黄河漫滩。
鄂尔多斯台地地区 位于县境东部，西接冲积平原，东与内蒙古自治区伊克昭盟鄂托克前（后）旗接壤。面积423畅2 平方公里，占全县总面积的40畅38%，占土地总面积48畅01%。海拔高度平均为1175 米。台地南北长约98公里，东西宽约5 公里。包括低山丘陵、缓坡丘陵、风成沙丘、湖泊洼地和侵蚀梁状丘陵。北部地区分布有小桌子山、红渣子山、馒头山等丘陵，相对高度差多在100~150米之间，大部坡度在10°~15°之间。南部为兵（冰）沟，青土沟侵蚀丘陵，沟谷发育，共有大沟22 条，平均长5畅4 公里，总长241畅38 公里。相对切割深度25米。沟壑密度为1畅57公里/平方公
里。水土流失严重，面积达207公里，占台地面积的48畅9%，其中南部的兵（冰）沟、青土沟、双井沟、大沟、磨盘沟和北部红渣山一带的上马道、中马道、下马道、苦水沟、王家沟、杜家沟、高家沟等地区水土流失尤为严重。流动沙丘为该地貌区最大地貌类型，面积达23980 公顷，主要分布于红崖子乡井湾村至麻石头山、贼湖湖、酸枣坡等地。沙丘呈新月形链状，高度多在4~10米之间，一般迎风坡较缓，坡长约在40米左右，坡度10°~15°，背风坡较徒，坡度在30 °~40 °之间，坡长约8米左右。基本由北向东南方向移动。高仁镇乡的三眼井至县牧场一带较平坦。