常熟境域地層歸屬江南地層區，已知有古生界、中生界與新生界。境域所在地區屬于揚子準地臺，屬地殼相對較穩定的構造單元。在揚子準地臺范圍內，包孕常熟及其鄰近區域的次一級構造單元，為下揚子—錢塘褶皺帶，是曾經歷地殼運動較顯著的地帶，在下揚子—錢塘褶皺帶的東部，發育有一系列中生代的斷褶凹陷與隆起，均屬更次一級的構造單元。

常熟境域南部偏低，屬太湖水網平原，為陽澄湖、昆承湖等淺水湖群的分布區域；西北部與東北部略高，屬長江沖積平原，為江口段南岸沖積物的覆蓋區域，其中西北部地面多分布老沖積物，東北部地面多分布新沖積物。境域的平原為長江三角洲的一部分，土地平曠，地勢低洼，水網交織。地勢大致由西北向東南微傾，海拔多在3—7米，少數低洼區域為2.5米左右，局部高亢地段可達8米，地面幾乎全部為第四系沉積物所覆蓋。依地表結構，常熟境內平原通常析為沿江平原、昆承平原和虞西平原3片。境域內山丘有虞山、顧山、殿山、銅官山和西山等，依其形態，虞山屬低山類型，余者形體矮小，屬零星散布的孤丘。虞山略呈長條狀，大致由西北向東南延伸，山脊線長約6400米，主峰為錦峰，峰頂海拔261.1米。