Budowa Wysoczyzna zajmuje północno-wschodni fragment niecki śródsudeckiej, na oderwanym i wypiętrzonym fragmencie formacji skalnej Masywu Czeskiego. Obszar ten powstał w czasie najstarszych ruchów górotwórczych, które doprowadziły do wydźwignięcia sąsiednich masywów górskich i nie podlegał zmianom w czasie późniejszych fałdowań. Ostateczny wygląd wysoczyzna otrzymała w okresie epoki lodowcowej, kiedy to lądolód skandynawski naniósł w dolinę warstwę osadów. Formacje geologiczne występujące w podłożu Wysoczyzny, przykryte są osadami czwartorzędu: piaskami, żwirami, iłami, glinami oraz lessami, a także osadami polodowcowymi. Podłoże zbudowane jest ze skał metamorficznych wieku paleozoicznego oraz z piaskowców i mułowców, a podrzędnie ze zlepieńców górnokredowych.