La formation du paysage des Blue Mountains s'est produite il y a plus de 300 millions d'années et a commencé avec les mouvements de la terre qui ont créé la base de quartzite sur laquelle se dressent les montagnes. À partir de là, la géographie était formée par des rivières qui inondaient régulièrement la base et laissaient des dépôts de sédiments. Ces dépôts ont formé plus tard des couches de schistes, de siltites et de mudstones qui se sont transformés en filons de charbon. Environ 500 mètres de sédiments marins en provenaient.
Au cours de la période triasique qui s'est produite il y a 250 millions d'années, les rivières ont commencé à déposer de grandes quantités de sable sur les schistes et à les enfouir. Les couches ont fini par couler sous le poids du sable et ont formé un bassin. Alors que le sable continuait à se déposer dans le bassin nouvellement formé, la chaleur et la pression ont transformé les couches en dessous en roche dure. Ces couches de roche dure sont devenues connues sous le nom de grès de Narrabeen et de Hawkesbury. Environ 80 millions d'années plus tard, le sable a cessé de se déposer et les forces de la terre ont poussé les couches de roche dure vers le haut. Les Blue Mountains est le nom donné au plateau résultant qui s'est formé. La raison pour laquelle le plateau ressemble à une chaîne de montagnes est due au fait que le plateau a été disséqué. Les vallées et les gorges résultant de l'activité volcanique sont les principaux facteurs de la dissection et de l'apparence résultante de la région.
