De prækvartære lag i kommunen, dvs. de lag, som blev afsat før istiderne, stammer fra Danien og Paleocæn. Således kan man fra den nordlige del af Nyborg og sydpå ned langs kysten til Svendborg Kommune finde bryozokalk fra Danien i 25‑45 m’s dybde, mens aflejringer af kalk, mergel og ler fra Paleocæn ligger mod nord og vest i dybder på 15‑35 m. Lagene fra Danien og Paleocæn dækkes af smeltvandssand og -grus, som igen overlejres af op til 45 m tykke lag af moræneler. Både smeltevandslagene og lagene af moræneler blev aflejret i sidste istid, Weichsel.
Omkring Nyborg, i Nyborg Fjord og ud mod Storebælt findes havaflejringer af grus, sand og ler, som er afsat i tiden efter sidste istid. Ferskvandsaflejringer ligger langs kommunens vandløb, og enkelte steder er der desuden aflejret kildekalk. Der indvindes grundvand fra bryozokalken samt fra lagene af smeltevandssand og -grus.
