На месте, где теперь расположена Владимирская область, в далеком геологическом прошлом то плескалось море, то шумела пышная растительность. В древнюю протерозойскую эру образовался жесткий фундамент Русской платформы, на которой располагается Владимирская область. За миллионы лет от протерозоя до наших дней на платформе отложились толщи осадочных пород мощностью до 2 тысяч метров. Это горизонтальные напластования песка, глины, суглинка, известняка.
Естественные обнажения древних пород на территории области встречаются редко. Они представлены известняками каменноугольного возраста, которые выходят на поверхность в районе Коврова.
Из известняков и доломитов сложен Окско-Цнинский вал. В виде поднятия он хорошо прослеживается в восточной части области. Вал проходит между городами Гусь-Хрустальный и Меленки в направлении на Ковров с юго-востока на северо-запад.
На юге Владимирской области, в Окско-Мокшанском прогибе, лежит Мещерская низменность. Ее северная часть входит в пределы области.
Полезными ископаемыми Владимирская область сравнительно небогата. Все они нерудные и являются осадками морей, заливавших территорию на протяжении разных периодов истории Земли, отложениями озер и болот, а также обломочными породами, образованными в результате деятельности ледника.
Наиболее широкое распространение имеют глины различного назначения - кирпичные, огнеупорные, цементные. Кирпичные глины встречаются во всех районах Владимирской области, огнеупорные и цементные - в Гусь-Хрустальном, Судогодском районах.
В пределах области много известняков. Залежи расположены в районе Окско-Цнинского вала, где мощность их достигает 130 метров. Известняки используются для получения извести, бутового камня, силикатного кирпича.
В области имеются довольно большие запасы доломита, который используется в качестве строительного камня, огнеупорных материалов в цементном производстве, а также для удобрения почв, бедных кальцием и магнием. Так, доломитовая мука для известкования почв поставляется из Владимирского края во многие области Нечерноземья, в ряд областей Белоруссии.
Главным образом по берегам рек, встречается гравий. Он применяется в дорожном строительстве, при производстве бетона и железобетона.
Во Владимирской области немало месторождений различных песков, в основном строительных. До недавнего времени были большие запасы стекольных, в том числе чистых кварцевых песков. Кварцевые пески, пригодные для производства хрусталя, в значительной мере уже выработаны. Месторождения обычных песков распространены больше всего в южных и юго-восточных районах области - Гусь-Хрустальном, Меленковском, Муромском.
В Гороховецком и Вязниковском районах есть небольшие запасы высококачественного гипса. В Киржачском, Петушинском, Собинском, Меленковском и Муромском районах обнаружены фосфориты, запасы, которых не имеют промышленного значения.
На юго-востоке, в Муромском и Меленковском районах, между реками Окой, Ушной и Унжей, залегает бурый железняк с довольно большим содержанием железа.
Среди полезных ископаемых видное место занимает торф. Во Владимирской области насчитывается более тысячи торфяных месторождений. На 180 месторождениях ведется добыча. Наиболее крупные и механизированные торфодобывающие предприятия - Гусевское, Тасинский Бор, Мезиновское, Асерховское, Орловское, Второвское, Меленковское. Торф используется в качестве топлива, удобрения и сырья для химической промышленности.
Имеются в области и естественные выходы минеральных вод (Александровский район).
Рельеф Владимирской области сформировался еще в доледниковый период. Но ледник, продвинувшийся с Кольского полуострова 10-15 тысяч лет назад, оказал на него очень сильное влияние. Он оставил много валунов, глины, песка.
Таким образом, особенности рельефа Владимирской области определяются ее положением на Русской равнине, поверхность которой отличается небольшими высотами и малой изрезанностью. В общих чертах это волнистая равнина, с некоторым уклоном к юго-востоку, местами слегка всхолмленная и равномерно изрезанная реками.
На северо-западе выделяется окраина Клинско-Дмитровской гряды. Это наиболее высокая часть Владимирского края. В трех километрах к юго-западу от деревни Терешино (Александровский район) находится самая высокая отметка области - 271 метр над уровнем моря. Клинско-Дмитровская гряда тянется из Смоленской области через Волоколамск, Клин и Загорск (Московская область) и является водоразделом рек, текущих на север - в Волгу и на юг - в Клязьму.
Между реками Пекша и Нерль расположена Клязьминская возвышенность с высотами от 200 до 240 метров.
К югу от Коврова простирается невысокий (140-180 метров) Окско-Цнинский вал, который уходит далеко за пределы края и заканчивается в Тамбовской области. Юго-запад области занят Мещерской низменностью. Это однообразное плоское болотистое пространство, изредка нарушаемое песчаными грядообразными холмами. Здесь много лесных озер с темной водой, больших болот, поросших ольхой и осиной, песчаных бугров со стройными соснами, можжевельником и вереском.
На севере и северо-востоке области, вдоль левого берега Клязьмы, расположена Нерльско-Клязьминская низина. На востоке она сливается с Балахнинской низиной, находящейся в Горьковской области. Эта местность лежит на высоте 100 метров над уровнем моря и характеризуется обилием болот и озер. Именно здесь находится самая низкая точка области - 68 метров над уровнем моря.