El basamento geológico del estado Bolívar lo constituye el Escudo Guayanés, de gran estabilidad tectónica; se compone de dos formaciones fundamentales: un basamento ígneo-metamórfico, que con una edad aproximada de 2.000 millones de años, representa uno de los núcleos continentales más antiguo de la superficie terrestre; y una capa de rocas sedimentarias, particularmente areniscas de la Formación Roraima, que ha sido depositado sobre el basamento unos 1.600 a 1.700 millones de años. Presenta formas de relieves variadas y complejas con predominio de llanuras de alteración, alternando con elevaciones denominadas tepuyes y otras formas geológicas que se agrupan en cuatro grandes provincias: Imataca al norte, La Pastora en la parte centro oriental, Cuchivero en el centro occidente y Roraima al sur del estado.
Formaciones rocosas en el monte Roraima, Gran Sabana, Parque Nacional Canaima
Hidrografía
Todas las aguas del Estado pertenecen a la vertiente atlántica, la más importante de las salidas de agua es por el río Orinoco (ríos que desembocan en el Orinoco); una cuenca más pequeña es la del río Cuyuní, que busca su salida al Atlántico a través de la zona en reclamación por el estuario del río Esequibo.
Ríos principales
Subcuenca del Orinoco:
Parguaza con una longitud de 186 km
Suapure 241 km
Cuchivero 305 km
Caura 723 km
Aro 329 km
Orocopiche 89 km
Caroní 925 km
Upata 79 km
Cuenca del océano Atlántico:
Cuyuní 618 km
Orinoco 2.140 km
Lagunas
En Upata:
Encanto
En Guasipati:
Tanques
Chiquita
Padre
Parra
Tejería
En Tumeremo:
Mendoza
Vegetación
La vegetación es muy variada, se destacan las sabanas del norte, de pasto corto y chaparrales; los pastos naturales de la cuenca del Yuruari, de terrenos relativamente fértiles que comparten con espesas selvas; las sabanas de Kamarata y Gran Sabana, de pastos sin valor para la cría, con morichales y monte bajo; al sur del estado la humedad y la temperatura han originado una vegetación de selva lluviosa donde abundan las plantas trepadoras y epífitas, formación muy densa donde los árboles pueden alcanzar los 40 metros.