山东半岛城市群地区西部山地地势突起，东部缓丘起伏，北部地势平坦，构成了以低山丘陵为骨架、平原盆地环列交错的地势。从地层发育情况看，以沂沭大断裂为界分为鲁东、鲁西两个地质构造单元。鲁东地区发育太古宇、元古宇、中生界、新生界，为一套以变质岩系和火山岩系为主的地层;鲁西地区地层由老到新发育齐全。独特的地质条件导致该地区地质背景复杂，矿产资源丰富，品种多、储量大、分布广，也造成了该区地质环境问题较多。
山东半岛城市群地区地质环境问题的发育和分布有一定的规律性:①鲁西地区南部以中低山丘陵为主，地势相对较陡，地形高差较大，矿产资源丰富，其主要地质环境问题是矿山环境问题、地面塌陷、水土流失及崩塌、滑坡、泥石流灾害问题;②鲁东地区三面环海，为低山丘陵地形，富含金矿，其地质环境问题主要为海水入侵、金矿矿山环境问题及水土流失;③鲁北地区，多为黄河冲积平原，地形平坦，其主要地质环境问题主要为地面沉降、深层地下水超采失衡形成永久性地下水漏斗等问题。
按工作区地质环境特征并结合整个环渤海地区区域地质环境特征将山东半岛地区划分为胶东低山丘陵环境地质区、鲁中南山前冲洪积平原环境地质区和滨海平原环境地质区3个大区，胶东低山丘陵区主要的环境地质问题包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、海水入侵、水质污染、地方病、海岸侵蚀，其中又以海水入侵、采矿地面塌陷、水质污染表现最突出;鲁中南山前冲洪积平原、滨海平原区主要的环境地质问题包括区域地下水位降落漏斗、水质污染、土地盐渍化。