Châu thổ sông Cửu Long ngày nay rộng khoảng 40.000 km 2, bao quát gần như toàn bộ đất đai 12 tỉnh, thành miền Tây Nam bộ (Việt Nam). Quá trình hình thành vùng châu thổ này diễn ra khá lâu dài và không kém phần phức tạp. Nó bị chi phối bởi những biến động địa chất, những đổi thay khí hậu và đặc biệt là bởi những đợt mực nước đại dương dâng cao, hạ xuống (cũng gọi là biển tiến, biển thoái hoặc hải xâm, hải thoái) trong vòng 7, 6 ngàn năm lại đây.

Trong vòng mấy ngàn năm đó, theo các nhà địa chất học kỷ Đệ tứ và địa - sử học, thì trên địa bàn châu thổ sông Cửu Long và vùng phụ cận đã diễn ra nhiều đợt biển tiến, biển thoái. Trong đợt biển tiến đầu tiên khởi đầu vào khoảng 11.000 năm cách ngày nay đến khoảng 6.800 năm cách ngày nay thì nước biển dâng ngang mực nước biển hiện tại. Sau đó, vào khoảng 6.000 năm cách ngày nay thì đạt mức cực đại, cao hơn mực nước biển hiện tại 4 - 5 m. Bấy giờ, toàn vùng châu thổ sông Cửu Long ngày nay đều tràn ngập nước mặn, trở thành vịnh biển rộng lớn; thậm chí nước biển còn xâm nhập sâu vào một phần lãnh thổ đông nam Campuchia. Những ngọn đồi, quả núi trong vùng Thất Sơn (An Giang), Hà Tiên (Kiên Giang) đều trở thành những hòn đảo nhấp nhô trong vịnh biển. Dòng chảy sông Mê Kông đổ ra ba cửa biển nằm sâu bên bờ vịnh. Cửa lớn nhất tại vùng Châu Đốc, giáp mạn bắc vùng Thất Sơn (An Giang); cửa thứ hai tại vùng đầu nguồn giữa hai con sông Vàm Cỏ Đông - Vàm Cỏ Tây; cửa thứ ba tại mạn bắc Hà Tiên trong vùng Giang Thành - Vĩnh Điều (Kiên Giang) mà dấu tích vật chất còn lưu lại những giồng đất cổ.

Sau khi dâng cao đến mức cực đại (+4 - 5m), nhấn chìm toàn bộ châu thổ dưới lòng vịnh biển nông (khoảng 6.000 năm cách ngày nay), nước biến bắt đầu quá trình hạ thấp liên tục kéo dài khoảng 1.600 năm và dừng ở mức +2 m trong vòng 700 năm. Theo với quá trình hạ thấp của mực nước biển và sự bồi lắng của phù sa mới của dòng sông Mê Kông, châu thổ sông Cửu Long bắt đầu xuất lộ, hình thành nên các thềm phù sa ở các độ cao +3, +2m lấn ra phía biển. Trên phác đồ Lịch sử hình thành châu thổ sông Cửu Longcủa Trần Kim Thạch (1988) đã ghi nhận thềm phù sa có tuổi 5.000 năm cách ngày nay hầu như chỉ hình thành ở mạn phía bắc vịnh biển bấy giờ; thềm phù sa có tuổi 4.000 năm (cao độ +2m) mở rộng hơn ở mạn bắc và xuất lộ trên mặt biển chạy dài ven bờ vịnh Rạch Giá - Hà Tiên ngày nay. Điều đáng chú ý là, tại vùng “Tứ giác Long Xuyên” bấy giờ, do có địa hào lớn (tức sự đứt gãy địa hình - địa chất), nên bề mặt phù sa mới của châu thổ vẫn nằm sâu trong lòng địa hào. Như vậy, vào khoảng 4.000 năm trước, châu thổ sông Cửu Long chưa hình thành theo đúng tiêu chí địa chất - địa mạo.