Najmłodsze osady neogenu i paleogenu (pliocenu) zwane serią Gozdnicy tworzą tutaj kompleks osadów gruboklastycznych, na które składają się przede wszystkim różnoziarniste żwiry i piaski przeławicone iłami i glinami kaolinowymi. Rozległe pokrywy na wysoczyznach tworzone są właśnie przez te osady. Powstanie koryta rzeki Odry jest związane z ruchami tektonicznymi w neogenie.
Czwartorzęd thumb|250px|Głaz narzutowy na placu Wolności pochodzący z epoki lodowcowej. W czwartorzędzie tereny, na których znajduje się miasto nawiedziły dwa zlodowacenia – krakowskie i środkowopolskie. Miały one duży wpływ na obecne ukształtowanie się tych terenów.
Powierzchnia miasta w całości pokryta jest utworami czwartorzędowymi, które reprezentują w głównej mierze osady plejstocenu i holocenu. Wśród nich możemy wyróżnić utwory najstarszego południowopolskiego zlodowacenia, które zostały zasłonięte przez osady zlodowacenia środkowopolskiego. Miąższość osadów polodowcowych dochodzi do 100 m. Największa miąższość ciągnie się szerokim pasem od doliny Odry na granicy z Płaskowyżem Głubczyckim aż poza Opole, zgodnie z ruchem lobu lodowcowego. Na te utwory składają się przede wszystkim piaski i żwiry wodnolodowcowe oraz gliny morenowe, które można spotkać także na wysoczyznach – Płaskowyż Głubczycki i Płaskowyż Rybnicki.