Kırklareli'nin jeolojik yapısı, çeşitli jeolojik zaman dilimlerinde oluşmuş kayaçlardan oluşur. Başlıca jeolojik özellikler şunlardır: - Yıldız (Istranca) Dağları: Kırklareli'nin büyük bir kısmını kaplar ve granit, homblengranıt, siyenit gibi kayaçları içerir. - Toprak Yapısı: İl topraklarını genellikle kahverengi topraklar oluşturur ve anakayası volkanik özellik gösterir. - Deprem Bölgesi: Kırklareli, 1., 2., 3. ve 4. derece deprem bölgeleri içinde yer alır ve büyük bir kısmı 2. derece deprem bölgesi olarak belirlenmiştir. - Yeraltı Zenginlikleri: Kırklareli'nde bakır, kurşun, çinko, linyit gibi madenler bulunmaktadır.