1、首先是新构造运动。关中平原位于秦岭-黄土高原地震带，周围有多条大断裂构造，具有较为复杂的地质构造。隆起、下沉、抬升等构造运动形成的断陷带是平原地貌形成的基础。
2、其次是古气候作用。自第三纪以来，地球气候逐渐转为干冷，形成了大范围的荒漠戈壁和黄土高原。在此期间，地表以风力和水力为主要侵蚀因素，形成了黄土和黄土丘陵。在地质时代上，黄土主要为更新世和第四纪所形成。在此后的气候变迁和水力作用下，黄土开始向外移动，覆盖地表。
3、再有就是水系对关中平原地貌的塑造。自第四纪以来，中国中部地区不断经历冰川运动，形成了众多冰川药颇讵拈沟、疑冰川地貌等。这些地貌特征成为多个降水面汇合的流域，形成了黄河中游大型冲积平原。同时，由于多年降雨和溪流河流的影响，形成了许多孤山突立、平原壮丽的河流地貌，如华山、黄河壶口、秦岭淮水两栖动物自然保护区等。
4、最后，土壤侵蚀和风化剥蚀也对关中平原的地貌形成产生了影响。大面积的黄土覆盖和不断增高的海拔高度，导致土壤质地相对比较疏松，对于水流的侵蚀和风力的剥蚀更加容易，加速了关中平原地貌的形成。
