Balıkesir Ovası, zengin jeolojik geçmişi ve çeşitli katmanlarıyla dikkat çeken bir bölgedir. Bu ova, hem alüvyonların yoğunluğu hem de farklı yaşlara sahip jeolojik katmanların varlığı ile ilginç bir yapı sergilemektedir. Tektonik hareketlerin etkisiyle şekillenen alan, çevresindeki kayaçlar ile birlikte büyük bir doğal laboratuvar gibi işlev görmektedir.

Balıkesir Ovası'nın jeolojik yapısı şu şekilde özetlenebilir:

• Alüvyonlar. Ova, alüvyonlarla kaplıdır ve bu nedenle depremlerden etkilenme riski yüksektir.
• Neojen yaşlı katmanlar. Kireçtaşları, killi kireçtaşları (marn) ve tüf katmanları bulunur.
• Çevredeki kayaçlar. En dışta sağlam ve volkanik kökenli olan andezitler yer alır.

Balıkesir Ovası ve yakın çevresi, tektonik hareketler sonucu oluşmuş olup, büyük fay sistemleri ile sınırlandırılmıştır.