Новгородская область расположена в пределах 2 крупных геоморфологических структур: на западе это плоская, местами заболоченная Приильменская низменность, на востоке - холмисто-озерная Валдайская возвышенность. Они сформировались в кайнозое при тектоническом опускании западного крыла территории и поднятии восточной ее части, разделенных уступом высотой 100 м. Приильменская низменность с высотами 18 - 50 м сформирована четвертичными отложениями рыхлых песчаников, глин, мергелей, Валдайская возвышенность с высотами 100 - 300 м сформирована твердыми известняками и плотными глинами этого периода.
Преобладающий в области полого-волнистый рельеф сформировался под действием Валдайского оледенения. Распространенные его формы - моренные холмы и гряды высотой 10 - 50 м с участками равнин и понижений, занятых озерами и речными долинами. Котловина оз. Ильмень наполнилась талыми водами ледников и собирает десятки впадающих в него рек и ручьев. Для Валдайской возвышенности, преградившей движение леднику, характерно множество морен в виде круглых и вытянутых холмов (камы и озы), валунных отложений, зандровых наносов, а также озер ледникового и карстового происхождения (Селигер, Валдайское, Велье, Боровно). Их извилистые очертания придают живописность местному пейзажу. Крупные холмы - Ореховна, Ильина гора и др., выделяясь на фоне глубоких понижений, создают видимость невысокой горной страны.
Плоский рельеф Приильменской низины с ее водной системой Волхов - Ильмень - Ловать способствовал раннему заселению и освоению, торговому развитию региона, сосредоточивающему 80 % населения и пахотных земель. Валдайская возвышенность заселялась слабее, что сохранило ее высокую лесистость. Земледелие затруднялось завалуненностью земель, холмистым эрозионно опасным рельефом. Сама возвышенность играет средоформирующую роль - она является водоразделом рек Каспийского и Балтийского морей, увеличивает число выпадающих здесь осадков и, принимая их на себя, в определенной степени очищает идущие на Московский регион с индустриального Запада загрязненные воздушные массы.
Минерально-сырьевые ресурсы Новгородской области представлены в основном общераспространенными полезными ископаемыми (строительные пески, валунно-песчано-гравийный материал, карбонатные породы, легкоплавкие глины, торф, сапропель) и подземными водами.
На территории области имеются запасы строительных и силикатных песков, гравийно-песчаной смеси, которые используются для изготовления силикатного кирпича, штукатурки, производства бетона, в дорожном строительстве, в качестве щебня и напольного камня. Запасы гравийно-песчаного материала оцениваются по 87 месторождениям, строительных песков - по 179, песков силикатных - по 2. Выявлено 4 месторождения кварцевых песков, являющихся сырьем для производства стекла и других материалов, 16 месторождений легкоплавких глин для производства кирпича, керамзита, керамических изделий, 11 месторождений огнеупорных глин, 7 месторождений карбонатных пород для использования в качестве щебня, 3 - для обжига на известь, 7 - для производства облицовочного камня.
С различной степенью детальности изучено 1435 месторождений торфа.