Na dnie niecki występują, mało odporne warstwy karbońskie (z wkładkami węgla kamiennego), które wyłaniają się na jej brzegach tworząc obniżenia śródgórskie Bramy Lubawskiej i Obniżenia Noworudzkiego. W permie powstały wylewne intruzje magmowe: żyłowe, warstwowe i gniazdowe, z których powstały porfiry, budujące wzniesienia Gór Wałbrzyskich i Kamiennych. Na południe i wschód od nich leży kilkusetmetrowa płyta piaskowców górnokredowych, budująca Góry Stołowe. Południowo-wschodnią część rowu tektonicznego Nysy Kłodzkiej wypełniają zwięzłe skały osadowe – piaskowce, zlepieńce i łupki. We wschodniej części pojawiają się ścięte uskokami, hercyńskie struktury fałdowe Gór Bardzkich zbudowane ze zwięzłych skał osadowych poprzecinanych prostopadłymi uskokami do głównego kierunku rozciągłości. Wygląd Sudetów Środkowych jest wynikiem długotrwałych procesów górotwórczych i denudacyjnych, kiedy to góry były wypiętrzane, a następnie niszczone. Różnorodne skały różnego wieku tworzącą tzw. mozaikową budowę geologiczną.