Si le Ventoux en tant que massif s'est individualisé tout au long d'une période couvrant l'Éocène supérieur et l'Oligocène, sa forme actuelle n'a été déterminée qu'au cours du Quaternaire. Pendant celui-ci, les deux glaciations de Riss et de Würm, conjointement avec le mistral de la vallée du Rhône, ont modelé ses formes actuelles particulièrement sur sa partie sommitale.