阿武隈高地から東流する河川によって、丘陵地は分断され、その流域に平地が形成されている。

　大北川は石岡から木皿（きさら）にかけて、花園川は内城（うちじょう）から山下にかけてそれぞれ谷底平野を作り、その下流上桜井、下桜井、足洗、磯原、豊田を含めた地域に、本市最大の海岸平野を形成している。里根川は富士ケ丘から八反にかけて谷底平野を作り、仁井田から神岡は海岸平野になっている。

　これらの谷底平野の谷口付近には、谷が深く食い込んでいて、河川が山間部から運搬、堆積した砂礫による扇状的な地形が存在している。しかし、規模が小さく、扇形地形の発達にまではいたっていない。

　各河川が下流部に形成した平地は、約六〇〇〇年前の海進によって、海水が陸地に浸入して溺れ谷（おぼれたに）となり、その後海が退いて低平な土地になったものである。谷底平野と海岸平野の境界は、海抜一〇メートル付近にあって、河川の蛇行（だこう）が始まるあたりといわれている。

　これらの平地は、水田を主にした農耕地として利用されたり、磯原や大津などの市街地になっている。