I Varde Kommune stammer de prækvartære aflejringer, dvs. de lag, som blev afsat før istiderne, fra Miocæn. Aflejringerne blev afsat i et hav, der dækkede det sydlige og midterste Jylland, og består af glimmerholdigt ler, silt og sand med talrige fossiler af snegle og muslinger samt af mørkt, fedt ler. Ved Nørre Nebel når toppen af lagene op i 10‑15 m’s dybde, mens den ved Vandel ligger i 60‑75 m’s dybde.
De ældste istidslag stammer fra Cromer, som er den ældste mellemistid, man kender fra Danmark. Lagene er fundet i Østbæk Teglværks lergrav ved Ølgod og består af gytje, som blev aflejret i en sø. I Oksbøl Grusgrav findes lag af moræneler fra istiden Elster. Lagene er overlejret som kystnære oddekomplekser med hældende lag af sand og grus fra istiden Sen Elster og mellemistiden Holstein. Derudover kan man spredt i kommunen, bl.a. ved Outrup og Vejers Klitplantage, finde havaflejringer af ler og sand fra Holstein.
I hele kommunen, men især på Varde og Esbjerg Bakkeøer, findes moræneler og smeltevandssand fra istiden Saale, mens man ved Oksbøl kan finde jordbundsdannelser fra mellemistiden Eem. På hedesletten mellem de to bakkeøer findes op til 50 m tykke lag af smeltevandssand og -grus, som blev afsat af det smeltevand, der strømmede ud fra Nordøstisen under sidste istid, Weichsel. Omkring Varde kan man desuden finde udbredte lag af smeltevandsler og -silt.
Fra Henne Strand i nord til Skallingen i syd findes havaflejringer, som stedvis når tykkelser på op til 25 m. I Ho Bugt og ved Varde Ås udløb findes marskaflejringer af organiskholdigt fint sand, silt og ler, mens der længere oppe i åløbet er afsat tørv og ler. Desuden finder man adskillige meter tykke lag af flyvesand overalt langs kysten. Alle disse aflejringer stammer fra tiden efter sidste istid. Der indvindes grundvand fra lagene af smeltevandssand og -grus.
