La Colombie-Britannique est un territoire d'une diversité géologique particulièrement riche et complexe, tant en termes de types de roches qu'en termes de structures géologiques. Cette diversité s'explique par la manière dont s'est formée la province il y a plusieurs millions d'années.
Il y a 200 millions d'années, le supercontinent, appelé Pangée, est bordé par un océan, Panthalassa, qui s'étend sur tout le reste de la planète et dont la côte est se situe au milieu de ce qui deviendra l'Alberta. Le territoire actuel de l'est de la Colombie-Britannique et celui de l'ouest de l'Alberta, situés sur la plaque continentale, sont recouverts par une mer peu profonde. La limite de la plaque tectonique continentale traverse alors la Colombie-Britannique selon son axe nord-sud actuel. Au large de la plaque continentale plusieurs chapelets d'îles émergent des eaux profondes de l'océan qui recouvre une plaque tectonique océanique appelée plaque insulaire. Ces îles qui sont globalement alignées en forme d'arc, étaient apparues lors de la création de l'océan Panthalassa. On trouve des archipels symétriques actuellement sur la façade est du Pacifique comme l'archipel japonais ou les îles Aléoutiennes.
Plus à l'ouest se trouve une autre plaque océanique, la plaque Farallon.
Lors de la formation de l'océan Atlantique, la Pangée se disloque en plusieurs plaques, dont la plaque nord-américaine.
En se déplaçant vers le nord-ouest il y a 175 millions d'année, la plaque nord-américaine provoque la subduction de la plaque insulaire qui elle se dirige vers le nord-est, c'est-à-dire que la plaque insulaire (de type océanique) glisse sous la plaque nord-américaine (de type continental). Cet événement marque le début d'une période appelée l'épisode Omineca en géologie. Ce phénomène provoque notamment l'érection des différents massifs constituant les montagnes Rocheuses : les Rocheuses canadiennes s'érigent par chevauchement tandis que les Rocheuses situés dans les actuels États-Unis s'élèvent globalement par soulèvement tectonique. Entraînés vers le continent par le déplacement de la plaque insulaire, les chapelets d'îles initialement situés au large et formés de matière moins dense que le socle de la plaque océanique, ne glissent pas sous la plaque nord-américaine mais viennent s'agréger à celle-ci pour former des terranes par un phénomène d'accrétion.
Une partie des eaux océaniques se retrouve ainsi piégée et forme une mer intérieure entre les terranes nouvellement agrégés et l'ancienne limite continentale.
Il y a 135 millions d'années, le mouvement de la plaque nord-américaine s'accélère tandis que celui de la plaque océanique ralentit et s'oriente désormais vers le nord.
La mer intérieure se divise et se rétracte vers le sud et vers le nord.
Plusieurs millions d'années plus tard, la mer intérieure a totalement disparu. Le mouvement des plaques change de sens. La plaque nord-américaine se déplace vers le sud-est, tandis que la plaque océanique se déplace vers le nord-ouest. Ce changement de direction permet l'accrétion de l'île de Vancouver il y a 60 millions d'années.
La plaque insulaire finit par disparaître totalement sous la plaque continentale. C'est alors la plaque Farallon qui se retrouve au contact de la plaque nord-américaine et subit une subduction. L'actuelle plaque Juan de Fuca est un fragment résiduel de la plaque Farallon.
Les Rocheuses canadiennes sont alors complètement érigées.
La manière dont s'est formée la Colombie-Britannique explique son relief composé de systèmes montagneux globalement parallèles à la côte ainsi que la présence de plusieurs volcans, aujourd'hui en sommeil. Elle explique également la diversité des roches qui composent son sol, formé par l'accrétion de matériaux variés au cours des mouvements de la plaque nord-américaine.
Aujourd'hui la plaque continue à se déplacer vers le sud-ouest à une vitesse de un à deux centimètres par an. Ce déplacement est le principal responsable de l'activité sismique dans la région, comme le tremblement de terre supposé de 1700.
Les domaines orogéniques de la Colombie-Britannique sont les suivants (de l'est vers l'ouest) :
Au cours du Pléistocène, la Colombie-Britannique fut à plusieurs reprises recouverte de glace. Lors de la glaciation du Wisconsin (dernière période glaciaire), il y a environ 120 000 à 10 000 ans, un inlandsis (vaste calotte de glace) recouvre la majeure partie des régions septentrionales de l'Amérique du Nord. Cette glaciation a laissé des traces importantes dans le relief de surface de la province.
Les glaciers, en s'écoulant vers l'est, ont décapé le substrat rocheux et ont déposé des débris sédimentaires (tillite), comprenant toutes sortes de cailloux.
Lorsque les glaciers ont fondu, ils ont laissé des formes de reliefs typiques, comme les vallées glaciaires en U, les fjords, les chutes d'eau abruptes, les drumlins (collines formés de débris glaciaires) ou les eskers (accumulation de sables et de graviers dans des anciens tunnels glaciaires, formant des crêtes étroites et sinueuses).