La formazione del paesaggio delle Blue Mountains è avvenuta oltre 300 milioni di anni fa ed è iniziata con movimenti terrestri che hanno creato la base di quarzite su cui si ergono le montagne. Da lì, la geografia era formata da fiumi che allagavano regolarmente la base e lasciavano depositi di sedimenti. Questi depositi in seguito formarono strati di scisti, siltiti e pietre di fango che si trasformarono in cuciture di carbone. Circa 500 metri di sedimenti marini provenivano da questo.
Durante il periodo triassico che si verificò 250 milioni di anni fa, i fiumi iniziarono a depositare grandi quantità di sabbia sulle scisti e seppellendole. Gli strati alla fine affondarono sotto il peso della sabbia e formarono un bacino. Mentre la sabbia continuava a depositarsi nel bacino appena formato, il calore e la pressione facevano sì che gli strati sottostanti si trasformassero in roccia dura. Questi strati di hard rock divennero noti come arenarie Narrabeen e Hawkesbury. Circa 80 milioni di anni dopo, la sabbia smise di depositarsi e le forze nella terra spinsero verso l'alto gli strati di roccia dura. Il Blue Mountains è il nome dato al plateau risultante che è stato formato. La ragione per cui l'altopiano assomiglia a una catena montuosa è dovuta al fatto che l'altopiano è stato sezionato. Valli e gole derivanti dall'attività vulcanica sono i principali fattori per la dissezione e l'aspetto della zona.
