Пустошкинский район расположен в бассейне верхнего течения реки Великой на холмистой равнине, приподнятой над уровнем моря на 200 с лишним метров. Поверхность постепенно понижается в направлении с северо-востока и востока на запад и юго-запад. Высшая точка района — «гора» Рыкшинская с отметкой 262,6 м находится на востоке. Наиболее низкая местность — в районе озера Езерище (139,0 м).
Характер поверхности связан с геологическим прошлым района. Общая равнинность обусловлена спокойным моноклинальным залеганием коренных пород. Холмистость и сильная пересеченность рельефа связаны с неравномерным отложением ледникового материала в краевой области валдайского оледенения и со значительными послеледниковыми эрозионными процессами.
Для большей части территории района характерны спокойные сглаженные формы рельефа. По генезису это аккумулятивно-эрозионная равнина, где моренные холмы и гряды чередуются с более низкими флювиогляциальными формами рельефа. Их разделяют довольно широкие эрозионные ложбины, в которых нередко расположены долины рек или котловины озер.
Высота холмов и гряд колеблется от 10 до 30 м. Склоны их большей частью сположенные, реже крутые. Особенно спокойные формы рельефа характерны для центральной и западной половины района. На фоне спокойной всхолмленной равнины резко выделяются камы — песчаные холмы округлой формы 15—25 м высоты и озы — длинные высокие гравийно-песчаные гряды, похожие на железнодорожную насыпь. Последние хорошо выражены в лесу между деревнями Поддубье и Высоцкое. Местами, например, на водоразделе реки Великой и озера Цевло, и вокруг крупных озер распространены участки почти плоских озерно-ледниковых заболоченных равнин.
Несколько иной характер рельефа на севере и востоке района. К северу от деревень Щукино и Красное усиливается пересеченность рельефа. Холмы и гряды становятся выше, до 70—80 м относительной высоты, принимают более сложные и резкие очертания. Поля усеяны валунами (размытая морена).
Ложбины между холмами узкие, нередко заняты неразработанными долинами мелких речек и ручьев. Озер здесь много, но все они невелики. Наиболее высокие всхолмления на севере и востоке являются моренами напора.
Речные долины развиты слабо. Все они приспособились к ложбинам стока послеледниковых вод.
Долина реки Великой в верховье очень слабо выражена. В центральной части (Поддубье, Высоцкое) она имеет прерывистую пойму шириной около 50 м, возвышающуюся над урезом воды всего лишь на 20—30 см, и коренной берег высотой 3—4 м от уреза воды.
В районе, особенно на северо-востоке, встречаются отрицательные псевдокарстовые формы — чашеобразные углубления диаметром 10—50 м, глубиной от 3 до 10 м. Обычно они заняты лугами, кустарниками или болотцами низинного типа.
Для сельскохозяйственного производства более благоприятен рельеф центральной части, а также западной и юго-западной половины района. На севере и на востоке рельеф вызывает сильное развитие эрозии почв, создает пестроту почвенного покрова, что затрудняет правильную организацию сельского хозяйства, в частности механизацию сельскохозяйственных работ, создание крупных массивов полей. Кроме того, обилие валунов создает трудности для обработки почв.
Коренными породами являются верхнедевонские отложения. В западной и юго-западной части они представлены карбонатной толщей, состоящей из всех слоев от бурегских вверху до подснетогорских в основании.
Карбонатная толща отличается постоянством, имеет мощность около 100 м, сложена морскими отложениями — известняками и доломитами. На поверхность в обнажениях рек известняки и доломиты не выходят, залегая на глубине от 17 до 60 м. Но обломки их часто можно видеть в моренных отложениях.
На востоке и северо-востоке района известняки и доломиты перекрыты пестроцветной толщей верхнего девона, состоящей из переслаивающихся пестроцветных глин, алевролитов, известняков, песчаников, мергелей. Мощность ее — около 20 м.
Коренные породы имеют неровный рельеф. Это обстоятельство способствовало неравномерному отложению ледникового материала и в какой-то степени отражается в современном рельефе. Коренные породы повсюду покрыты четвертичными ледниковыми и водно-ледниковыми отложениями. Мощность их изменяется от 17 м на юго-западе до 60 м на северо-востоке района. Ледниковые отложения представлены красно-бурыми, нередко карбонатными валунными моренными суглинками. Распространены они повсеместно, но особенно широко на северо-востоке и востоке района. Здесь среди них встречаются конечно-моренные сильно валунные суглинки с хрящом и линзами песка. При отступании ледника моренные отложения были переработаны и переотложены талыми водами ледника. Поэтому морена часто размыта, и поверхность усеяна крупными и мелкими валунами, хрящом, галькой (например, к северу от дороги Щукино — Красное, к северо-востоку от деревни Красное).
Во многих местах, особенно в юго-западной части, морена покрыта флювиогляциальными песчаными отложениями. Среди них встречаются гравийно-песчаные отложения озов и пески камов (центральная и юго-западная часть района). В долинах рек и вокруг озер распространены древние и современные аллювиальные и озерные пески, супеси, реже суглинки и глины, иногда — перевеянные эоловые пески. Четвертичные отложения часто карбонатные, что заметно влияет на свойства почв и грунтовых вод района.
С четвертичными отложениями связаны месторождения полезных ископаемых:
гравийных песков (у деревни Алоль, в окрестностях ст. Забелье);
кирпичных и черепичных глин в деревнях Кряково, Кашино, г. Пустошка и др.;
известкового туфа у деревни Ночлегово;
валунного камня у деревни Ночлегово и др. местах;
торфа.
Насчитывается более 200 месторождений с общей площадью промышленной залежи 7,5 тыс. га с запасами более 170 млн. куб. м. Однако, организация промышленных разработок его нецелесообразна, в связи с мелкоконтурностью (от 10 до 50га) месторождений.
Разрабатываемые месторождения полезных ископаемых:
Полезные ископаемые связаны в основном с водно-ледниковыми отложениями (легкоплавкие глины, ПГМ, строительный песок,кроме них – послеледниковие минеральные краски, тоpф).