La Rioja Alavesa, a pesar de su escasa extensión, tiene una historia geológica larga y compleja, que queda evidenciada por los diferentes tipos de rocas y relieves.

Los materiales más antiguos los encontramos en el extremo norte de la comarca. Aquí aparecen rocas muy variadas, aunque lo que más abundan son las calizas grises de edad mesozoica, que destacan en las Sierras de Cantabria y de Toloño. A sus pies y hasta el Ebro nos encontramos, en cambio, con rocas más modernas, de edad Terciaria, constituidas básicamente por areniscas y arcillas margosas de tonos ocre-amarillentos. También se reconocen sedimentos aún más modernos, de edad Cuaternaria, destacando en este grupo los glacis y terrazas de gravas y arenas.

Los diferentes grupos litológicos se han formado no sólo en periodos de tiempo diferentes sino también en ambientes distintos, pero siempre relacionados con agua (en forma ésta de mar, lagos, ríos, escorrentía…).

Para entender cómo se han originado el relieve de la Rioja Alavesa y las rocas y sedimentos que lo constituyen vamos a resumir muy brevemente la historia geológica de esta región.