五大湖
およそ19億年前に形成されたと考えられる北米クラトンが、11-12億年前に中央部で分離を始めて地溝帯を形成した(中央大陸リフト(英語版))。このときの地溝帯の一部が現在のスペリオル湖北部に相当する。同じ頃に現在のヒューロン湖の北東側に隕石が衝突し、巨大な隕石孔と同心円構造を形成した(サドベリー盆地)が、その後の周辺の地殻変動のためにその痕跡構造は楕円形に歪んでいる。続いて5億7000万年前頃に、現在のアパラチア山脈の北側に沿う形で北東から南西に延びる地溝帯(セントローレンスリフト(英語版))が形成されはじめた。時期的にはロディニア大陸が分裂した時期と一致し、イアペタス海(英語版)の拡大に伴っての活動と考えられる。この活動によって現在のオンタリオ湖から、エリー湖、セントローレンス川、セントローレンス湾へと続く地溝帯が形成された。
7万年前に始まった最終氷期では、現在のハドソン湾を中心とした当時の世界最大級のローレンタイド氷床(英語版)が卓越し、現在の五大湖付近までを厚い氷河が覆い、同時に基岩を侵食していた。1万年前に氷期は終了し、侵食跡にはいくつかの大きな氷河跡湖(アルゴンキン湖(英語版) - 現在のヒューロン湖の一部、イロコイ湖(英語版) - 現在のオンタリオ湖など)が残り、氷床に遮られた流れは現在のモホーク川、ハドソン川を経由して現在のニューヨーク湾に注いでいたと考えられている。さらに氷床が後退してローレンス湾が開いたことにより、現在の五大湖と水系の流路がほぼ定まった。
氷床の後退により地殻の上昇が起きたが、各湖ごとに上昇率が異なり現在のような高低差が生じたと考えられている。