乌达区位于阿拉善地块与鄂尔多斯地台向斜之间，属地块边缘凹地。由于蒸山运动，致使侏罗纪及其以前地层褶皱成山，贺兰山、五虎山即在此期形成。第四纪下、中更新世部分地区下降，接受大量沉积物，形成山前平原。中更新世后形成黄河冲积平原及其一、二级阶地。全新世以后，由于气候变干，降雨量减少，风沙增多，形成沙垄、新月形沙丘。其特征是：因构造运动和侵蚀、剥蚀的结果，使乌达地区地势呈西高东低和西南高、东北低，东临黄河、西依五虎山，形成向东倾斜的阶梯状、带状分布的平原，高差达70米。黄河自南向北流经乌达区，形成黄河平原及其一、二级阶地，一级阶地为乌达区最低处。东西向沟谷比较发育，谷底较平坦，宽50?200米，乌尔特沟、五虎沟、梁家沟、教子沟、苏海图沟横穿山前平原及黄河平原直至黄河岸边，形成洪水排泄通道。

乌兰布和沙漠南缘与乌达区西北部相连，故沙丘在其西北、东北部成片分布，并逐步向东南方向延伸，对乌达区、黄河构成威胁。

根据乌达区的地貌成因可分为侵蚀地貌、剥蚀地貌、堆积地貌和风成地貌4类地貌区。

中低山区，主要分布在贺兰山北端和五虎山一带，山脉近南向北展布，与地质构造主体方向一致。山体基岩裸露，山势巍峨陡峭，呈“V”形谷发育，谷壁大多直立。组成岩性为上太古界片麻石、震旦系石英岩、上寒武系及奥陶系石灰岩。绝对标高1396.4米，相对高差195.4米。低山丘陵区，分布于乌达区西部乌素图、苏海图一带。山顶呈浑圆状，山坡较平缓，坡度为30度左右。山体基岩裸露。由古生代石灰岩、砂岩、页岩组成。绝对标高1280~1330米，相对高差110米。

剥蚀丘陵残丘，分布于五虎山西北一带，主要由石炭、二叠系砂岩、页岩和含煤地层组成，标高1200?1350米。丘陵连续性差，山顶呈浑圆状、圆状及部分长梁状，沟谷较发育，多呈“U”字形谷，切割深度为20~50米，沟底高度20~40米。剥蚀桌状平台，分布在乌达西，主要由第三系黏土、砂岩及砂砾岩组成。标高1180~1300米，桌状平台高一般为10~20米，平台面略向黄河倾斜，倾角2度左右。沟谷多呈箱状，切割深度15米左右，谷底宽30~70米。

山前倾斜平原，分布于贺兰山、五虎山前，主要由第四系洪、冲积砂砾石、砂和砂土组成，地表平坦开阔，微向黄河缓倾，近山前及沟口处倾角较大，部分沟口形成冲洪积扇，沟谷多呈箱状，部分呈“U”字形。大多数沟谷穿越阶地注入黄河。该类平原在乌达区宽度2~8千米，坡度1~8度，海拔1210米。乌达城区位于此类平原之上，另有部分地带已开垦为农田。黄河冲积平原，位于黄河西岸，沿岸呈带状延伸，地形微向黄河倾斜，其后缘即为山前倾斜平原的前缘。此平原由第四系更新统及部分全新统冲积沙土、砂砾石和淤泥物质组成，并构成黄河河滩及一、二级阶地，局部地段被流水侵蚀切割，或被山前倾斜平原所覆盖。乌达区一级阶地高出黄河水位2~4米，阶面最宽达2.5千米，一般为0.24千~0.4千米，海拔标高1070~1080米。二级阶地高出一级阶地5~10米，阶面宽0.3~3千米，该阶地已开垦为农田，是乌达区蔬菜、水果生产基地。

分布于乌达区以北，即乌兰布和沙漠的东南缘，其组成物质为第四系全新统风积粉细沙，成分以石英为主，颗粒均勻，风选性良好。形成主要地貌形态为平沙地，厚2~10米，多为活动平沙地，部分低洼处有小型半固定沙丘，丘高3~5米，小者0.3~0.5米，形似馒头状。有白茨、沙蒿等植物生长。除小型半固定沙丘外，还有垄岗状沙丘、新月形沙丘、沙梁等。垄岗状沙丘为长条状，一般高3~5米，高者达数10米，长100米。新月形沙丘迎风坡缓，14~18度，背风坡陡，23~38度，高4~10米，长25~50米。沙梁排列似边幕，远望如山，一般尚40~80米，局者超过100米。