O Escudo Canadense foi formado por uma combinação de placas tectônicas, erupções vulcânicas, depósitos sedimentares e erosão. Foi a primeira parte da América do Norte a ficar permanentemente acima do nível do mar, e o resto do O continente norte-americano formou-se em torno dele.
As rochas mais antigas do Escudo Canadense formaram-se há dois bilhões de anos. Seus fósseis de bactérias e algas, entre os mais antigos da Terra, também se formaram nessa época. Anteriormente composto por terreno montanhoso, o Escudo Canadense foi achatado por bilhões de anos de erosão e incursão glacial. O único vestígio das primeiras montanhas a persistir na era moderna foi a cordilheira Adirondack, no norte de Nova York. Nenhum dos vulcões do Escudo Canadense permaneceu ativo na era moderna; eles ficaram dormentes e eventualmente foram corroídos até a planície pela atividade glacial.
Partes do Escudo Canadense foram submersas em mudanças posteriores do nível do mar, incluindo a Baía de Hudson e o mar entre o Canadá e a Groenlândia. A extensão anterior do Escudo Canadense também persistiu no subsolo, com sua extensão mais ao sudeste sob as Montanhas Apalaches e sua extensão mais a oeste sob as Montanhas Rochosas. Essas cadeias de montanhas foram formadas por meio de processos geológicos posteriores e não faziam parte do Escudo Canadense original, ao contrário das montanhas Adirondack anteriores.