郊区地层比较复杂，在东南部露有奥陶系、志留系、石炭二迭系和侏罗系地层，其它地方均为白垩系、第三纪和第四纪地层。

奥陶系 分布于乐山镇西部山区，出露面积极小，仅2平方公里左右。上部为干枚状板岩，绢云母石英片岩，中部为薄层大理岩和石英岩互层，下部为中厚层大理岩夹绢云母石英片岩，厚1024米。

志留系 分布于乐山镇西部山区，出露面积小，仅6平方公里左右。分上下两段：下段为凝灰溶岩，厚554～958米，上段为黑色板岩，流纹质凝灰岩、酸性溶岩，局部夹灰岩透镜体，厚468～758米。

石炭二迭系 分布于东南部的净月潭一带，由浅变质砾岩、砂岩和泥板岩组成，并夹有大量中酸性的火山岩。

二迭系 分布于乐山镇西部和农林乡一带，上部为黄绿色粉砂岩透镜体，下部为黄绿色片理化泥质粉砂岩，厚182米。该系地层在杨家沟一带也有分布。下段上部为黄绿色泥钙质粉砂岩夹薄层泥灰岩，中部为黑、灰绿色页岩透镜体，下部为深灰色砾岩、黄绿黑色灰质砂岩，厚998米。上段上部为紫红色片理化酸性溶岩、流纹岩、安山质灰岩，下部为灰绿色安山岩，厚2041米。

侏罗系 分布于三道镇、英俊乡和农林乡一带，在赵家店上部为黄褐色砂砾岩夹有煤层，下部为黄褐色砾岩，厚250米。在河南屯上部为安山岩，中部为灰白色流纹岩，底部是砾砂岩夹煤层，厚165米。

白垩系 分布广泛，除丘陵地外均系白垩系地层。在东部山区边缘直至乐群街、五一水库一带，由紫红色、暗紫红色白砂砾岩和泥岩组成，夹有青灰砂岩，厚750米。在英俊乡河南屯一带，由紫红色泥岩、夹薄层青灰色泥岩和灰白色粉砂岩互层以及棕红色泥岩和黑色泥岩组成，厚170米。在小南和宋家洼子一带，由棕红色、砖红色泥岩、灰白色粉细砂岩和紫红色岩夹薄层青灰色粉砂岩、泥岩组成，厚300米。在合心、兰家、西新乡一带，由青灰色、黑色和夹绿色粉砂质泥岩夹灰白色中细砂岩组成，厚30～40米。

第三系渐新统至始新统 主要分布于乐山镇两半屯至大南乡的榆树村一带。由黄绿色泥岩、灰白色砂岩和黑色泥岩夹煤层组成，厚581米。

第四系 地层遍布全区。分布于波状平原白垩系之上，在乐山镇南部双庙子至大南乡榆树村一带，由冰水堆积物、灰白色粘土、灰白色粉砂、细砂和砾石组成，厚30米。在兰家屯、宋家洼子至伊通河一带，亚粘土和亚砂土所覆盖，底部有砂砾石层，厚1～6米。在伊通河及新凯河河谷一带，上部为亚粘土，中部为淤泥质亚粘土，底部为粉细砂砾石层，厚1～17米。