W kulminacyjnej części masywu, na zboczach północnych, występują gigantyczne rumowiska skalne będące wielką osobliwością w skali europejskiej. To słynne gołoborza powstałe w okresie peryglacjalnym na przedpolu lądolodu. Cechą charakterystyczną są także przełomowe odcinki dolin, utworzone przez rzeki przecinające pasma górskie, oraz zjawiska krasowe, w wyniku których powstała większość z ponad 130 jaskiń i schronisk skalnych odnotowanych w Górach Świętokrzyskich. Najbardziej znane z nich to Jaskinia „Raj” koło Chęcin i „Chelosiowa Jama” w pobliżu Piekoszowa.
Niecka Nidy wypełniona jest przez mezozoiczne oraz permskie margle, wapienie i opoki. Krajobraz tworzą tu szerokie, płaskie wzniesienia. Zapadlisko Przedkarpackie związane jest z ruchami górotwórczymi formującymi Karpaty. W czasie od 23 do 5 mln lat temu powstały tu mioceńskie piaskowce i wapienie, gipsy oraz iły i mułowce.
Charakterystycznym elementem rzeźby Powiatu Kieleckiego są również formy pochodzenia antropogenicznego: głębokie kamieniołomy i wysokie hałdy odpadów skalnych, powstałe na skutek odkrywkowej eksploatacji kopalin. Udokumentowano ponad 120 złóż, z czego eksploatowanych jest ponad 30.