中牟县境内地层上部为距今200万年的新生代第四纪松散沉积物发育而成，沉积岩为黄河冲积物和洪积物，土壤有亚砂土和粉砂土两大类，杂有亚砂土和黑色淤泥夹层。受沉积初期基面不平及地质构造差异的影响，总厚度变化很大，其规律是北厚南薄，黄河大堤至县城的厚度为350～250米，县城以南厚度剧减，至八岗、三官庙一带，厚度仅有30～40米。受新华夏系构造体系的影响，城北隐伏有一条南北走向的大断层破碎带，构造体系对县境的地层厚度也有影响，地层厚度变化呈西升东降趋势。

中牟县属黄淮平原，全县土地岗、洼相间，地形复杂，地貌多变。县北中部受黄河、贾鲁河冲积影响，沿贾鲁河、运粮河形成自西北向东南略呈倾斜的两大扇形槽状地带。南部受伏牛山余脉影响，岗垄起伏，自马陵岗至马河上源形成自西南向东北的分水岭。全县基本地势是西高东低，南北高，中间低的槽状地带。西南部最高，张庄镇湛庄村北的红土井为全县最高点，海拔154米；东南部最低，韩寺镇胡辛庄村东全县最低点，海拔73米；相对高差81米。县城海拔78.1米。