La cuenca del río Rímac se ubica en la vertiente occidental de los Andes, desembocando en el Océano Pacífico.
Las cadenas de montañas resultantes fueron fuertemente erosionadas antes que se depositaran las llamadas «capas rojas» (formación Casapalca), los conglomerados terciarios, las lavas y piroclastos terciariocuaternarios, cuyas superficies niveladas fueron nuevamente deformadas, originando un segundo sistema de montañas que forman parte del paisaje actual.
Desde el punto de vista geomorfológico corresponde a un valle aluvial, en tal sentido las principales características del valle del río Rímac son sus cambios geomorfológicos bruscos de un año a otro, debido a la violencia de los fenómenos geodinámicos en los afluentes del Rímac.
En este sentido, los relaves producidos por las numerosas empresas mineras en la cuenca del río Rímac constituyen, también un problema morfodinámico.
Estos materiales están dispuestos bien en el fondo del valle del Rímac, bien en laderas, sin presentar ningún tipo de estabilización lo cual origina que sean vulnerables a ser erosionados y con ello que aumenten la carga de sedimentos del río, originando a su vez inundaciones.