Xi安的地質構造分為兩個單元:秦嶺地槽褶皺帶和華北地臺。約6543.8+0.3億年前，燕山運動期間，發生了壹次橫跨秦嶺北麓的大斷裂。大約300萬年前的晚第三紀以來，大斷層以南的秦嶺地槽褶皺帶新構造運動異常活躍，山脈自北向南急劇下降，造就了秦嶺。
同時，大斷裂以北屬於華北地臺的渭河斷陷繼續沈降，在風成黃土覆蓋和渭河沖積的共同作用下形成渭河平原。
Xi安的海拔差異在中國城市中名列第壹。巍峨險峻、群峰秀麗的秦嶺，與開闊平坦的渭河平原界限分明，構成了Xi安的主要地貌。
秦嶺主峰海拔2000-2800米，其中西南太白山主峰海拔3867米，為大陸中部最高峰。渭河平原海拔400-700米，其中東北部渭河河床最低點海拔345米。Xi市區建在渭河平原的二級階地上。