Le Bouclier canadien a été formé par une combinaison de tectonique des plaques, d'éruptions volcaniques, de dépôts sédimentaires et d'érosion. C'était la première partie de l'Amérique du Nord à être en permanence au-dessus du niveau de la mer, et le reste du Le continent nord-américain s'est formé autour de lui.
Les roches les plus anciennes du Bouclier canadien se sont formées il y a deux milliards d'années. Ses fossiles de bactéries et d'algues, parmi les plus anciens sur Terre, se sont également formés à cette époque. Autrefois composé de terrain montagneux, le Bouclier canadien a été aplati par des milliards d'années d'érosion et d'incursion glaciaire. Le seul vestige des premières montagnes à persister dans l'ère moderne était la chaîne des Adirondacks du nord de l'État de New York. Aucun des volcans du Bouclier canadien n'est resté actif jusqu'à l'ère moderne; ils se sont endormis et ont finalement été érodés en plaine plate par l'activité glaciaire.
Des parties du Bouclier canadien ont été submergées par des changements ultérieurs du niveau de la mer, notamment la baie d'Hudson et la mer entre le Canada et le Groenland. L'ancienne étendue du Bouclier canadien a également persisté sous terre, avec sa plus grande étendue au sud-est sous les Appalaches et son étendue la plus à l'ouest sous les Rocheuses. Ces chaînes de montagnes ont été formées par des processus géologiques ultérieurs et ne faisaient pas partie du Bouclier canadien d'origine, contrairement aux montagnes Adirondack antérieures.
