Físicamente, las tierras de Rociana del Condado forman parte del área de colmatación de la Depresión del Guadalquivir. Por tanto, su origen geológico es relativamente reciente, predominando los materiales jóvenes, detríticos y plásticos. Las formaciones algo más antiguas y las de mayor extensión corresponden al Mioceno Sahaliense o Mio-plioceno, de entre 10 y 5 millones de años, situadas en el Norte, Noreste y Este del término municipal. Estas tierras, compuestas principalmente de arenas y areniscas, se asientan directamente sobre una potente capa de margas, de notable espesor, que constituye la base del relleno de la depresión. La posterior sedimentación pliocénica de conglomerados, gravas, arenas más o menos gruesas y bancos arcillosos se deposita directamente sobre el estrato miocénico en grandes manchas dispersas que cubren el techo de la meseta en amplias zonas. Ambas formaciones producen los denominados suelos de albariza, de contenido calizo, de color amarillento-blanco donde se obtienen los mejores rendimientos de la viña que actualmente ocupa la mayor parte de su superficie.

Hacia el Sur, el Plioceno se mezcla y desaparece bajo la posterior sedimentación cuaternaria hasta abandonar los límites municipales, donde las tierras comienzan su suave descenso hasta la costa formando un gran glacis de erosión que fenece en el mar. Se conoce como las "arenas", un espacio marginal compuesto principalmente por limos, gravas y arenas silíceas. La calidad de los suelos es mediocre, con horizontes pobres en profundidad, amorfos y sin estructura, de escasa aptitud agrícola y aprovechamiento forestal. Sin embargo, estas "frías" y "malas" tierras, con la aplicación del regadío se han revalorizado para la práctica de los nuevos cultivos forzados, especialmente el fresón.

La juventud posorogénica de estos materiales origina un relieve suave de lomas onduladas, cuya morfología actual viene condicionada por la actividad de la orogenia terciaria y el modelado fluvial posterior. En efecto, las presiones tectónicas de la orogenia alpina sobre los bordes sumergidos del Condado, hace 65 millones de años, dieron lugar a la elevación de su parte central o "Meseta" y al basculamiento de la placa tectónica hacia el Este, generando un suave plano inclinado hacia el Guadalquivir. Este hecho provoca la elevación del Norte y Oeste de Rociana, en torno a los 100-120 metros de altura sobre el nivel del mar, formando alineaciones de cabezos que alcanzan localmente la altura máxima de 160 metros, casi en el límite con Niebla.