В геологическом строении территории принимают участие породы мезозоя и кайнозоя. Повсеместное распространение имеют палеоген- неогеновые отложения, перекрытые сверху четвертичными. Литологи­ческий состав представлен суглинками, супесями, глинистыми песками, алевристыми глинами. На территории в основании геологической толщи залегают морские отложения чеганской свиты олигоцена, представленные голубовато-серыми и темно-зелеными глинами. Глубина залегания кровли чеганской свиты более 100 м, а мощность ее - 150-180 м.

На размытой поверхности чеганской свиты залегают породы алтымской и новомихайловской свит, представленные песчано-глинистыми отложениями континентального генезиса с частым чередованием по простиранию глин, алевритов и песков. Глубина залегания кровли от­ложений - 74-100 м, а их мощность - 70-120 м. Ишим-Туртасские отло­жения также имеют повсеместное распространение. Представлены они переслаивающимися разнозернистыми песками и глинами. Мощность песчаных прослоев 2-3 м, пески часто глинистые. Общая мощность от­ложений 30-50 м. Палеоген-неогеновые отложения перекрыты четвер­тичными, которые представлены современными и древними аллювиаль­ными отложениями. Озерно-аллювиальные и древние аллювиальные образования имеют близкий состав и представлены суглинками, супеся­ми, глинистыми песками, алевристыми глинами.

Особенностью геологического строения является близкое залегание водоупора, представленного плотными глинами и суглинками.

Отложения современного аллювия широко развиты в поймах рек Ишим и Карасуль. Они представлены фракциями руслового, пойменного и старичного аллювия. В целом - это толща переслаивающихся песков, суглинков и супесей с включением остатков. В пределах высокой пой­мы наиболее развиты глинистые разности. Общая мощность отложений пойменной террасы составляет 10-30 м. На территории пойменной тер­расы наиболее развиты процессы заболачивания, чему благоприятству­ет глинистый состав пойменных отложений. Глубина болот не превы­шает 0,6-1,2 м. Отложения представлены торфами, илистыми глинами, сапропелями. 

Полезные ископаемые представлены только минерально-строительным сырьем: глинами, песками, песчано-гравийными смесями. Традиционно ис­пользуются только кирпичные глины. До 1998 г. разрабатывалось Ишимское месторождение кирпичных глин. Качество сырья указанного месторождения низкое.