Het zuidelijk deel van België werd reeds vanaf het eind van het Tertiair opgeheven, waardoor de zich vormende rivieren naar het noordoosten gingen vloeien.
Deze rivieren zorgen voor het verdwijnen van een gedeelte van de tertiaire afzettingen. Bij die geleidelijke insnijding waren kleilagen en zandsteenbanken die in de tertiaire lagen voorkomen dikwijls beter tegen de erosie bestand dan de zandlagen. De huidige kustvlakte wordt op veel plaatsen landwaarts begrensd door heuvels waar de tertiaire afzettingen bijna aan het oppervlak liggen. Voorbeelden zijn onder meer de heuvels van Roksem-Westkerke (Watertoren), de heuvels rond Diksmuide. Het zijn eigenlijk getuigeheuvels die konden blijven bestaan door de aanwezigheid van harde klei- en zandsteenlagen (figuur 3).
De erosie gedurende het grootste gedeelte van het Quartair was dermate drastisch dat enkel grovere partikels zoals zandsteen, silex, schelpen achterbleven. Dergelijke grove elementen worden dan ook dikwijls aangetroffen aan de basis van de quartaire afzettingen.
Gedurende het Quartair gingen de ijstijden gepaard met belangrijke dalingen van de zeespiegel, terwijl de warme fasen gekenmerkt werden door hoge zeespiegelstanden, vergelijkbaar met de huidige. Heel wat zeewater werd immers vastgehouden in de zeer uitgebreide ijskappen gedurende de ijstijden. Vooral de zeespiegeldalingen gingen gepaard met belangrijke insnijding van de rivieren.
Een inham van de Holsteinzee (300.000 jaar geleden) bereikte de uiterste Westhoek van Vlaanderen (plateau van Izenberge). Het was sedert het einde van het Tertiair de eerste keer dat de zee in de huidige kuststreek terugkeerde. De hoogwaterstanden haalden toen hoogtes van + 10 m. Het gebied waar die kustafzettingen bewaard zijn, kan begrensd worden door de Franse grens in het westen, de IJzervallei in het zuiden, de Lo-vaart in het oosten en de Moeren in het noorden.
De hierop volgende rivierinsnijding van de Saale-ijstijd zorgde voor de maximale uitdieping van het toen bestaande rivierstelsel. Het gebied waar zich nu de huidige kustvlakte uitstrekt, was eigenlijk de oostflank van een belangrijke zuidwestnoordoost georiënteerde vallei. De insnijdingdiepte van die vallei bereikte het peil -10 tot -15 m in de huidige kuststreek.
Men moet voor ogen houden dat gedurende de ijstijden de Noordzee nagenoeg droog kwam te liggen ten gevolge van de zeespiegeldaling. De grote rivieren zoals de Rijn, Maas en Schelde konden niet noordwaarts afwateren naar zee, omdat zich in het noordelijk deel van de Noordzee een reusachtige ijskap bevond. Deze grote rivieren vonden een weg naar zee via het Kanaal. Het Saale-valleiensysteem dat gedeeltelijk onder de huidige kuststreek bewaard is, sloot in elk geval aan op dit afwateringssysteem van de grote rivieren.
Na de Saale-ijstijd volgde een warme periode, het zogenaamde Eemiaan. Gedurende de zeespiegelstijging van het Eemiaan trad belangrijke regressieve kusterosie op. Dit wil zeggen dat tertiaire en quartaire afzettingen door erosie werden aangetast toen de kustlijn steeds verder landwaarts opschoof als gevolg van de stijging van de zeespiegel.
Tijdens die periode steeg de zeespiegel tot op een peil vergelijkbaar met het huidige. De zee overspoelde voor het eerst een gebied met een vergelijkbare landwaartse grens als de huidige kustvlakte. De kustvlakte werd herschapen in een waddengebied vergelijkbaar met de wadden van Noord-Nederland. Bij de hoogste zeespiegelstanden van het Eemiaan situeerde de kustbarrière, dit is het strand met de duinen, zich aanzienlijk meer zeewaarts dan de huidige kustlijn. Sporen ervan zijn teruggevonden in de ondergrond van Oudenburg, Stalhille, Houtave, Meetkerke, Dudzele.
In het begin van de laatste ijstijd, de Weichsel-ijstijd, daalde de zeespiegel opnieuw en de rivieren hernamen hun werking en ruimden een gedeelte van de eemiaan-afzettingen weer op. In de huidige kustvlakte was die rivierwerking niet zo spectaculair. Afspoeling van de kleine heuvelruggen en relatief kleine beekdalen kwamen tot ontwikkeling of volgden het tracé van beken die reeds ontwikkeld waren in het Eemiaan. De afzettingen leren dat er gedurende de latere fasen van de Weichsel-ijstijd een toendraklimaat heerste en dat de grond er permanent bevroren was. Enkel in de zomer ontdooide de bovenlaag en werden aldus zand en klei verplaatst door de rivieren of door afschuivingen op de hellingen.
Helemaal op het einde van de Weichsel-ijstijd ontstond een koude woestijn in onze streken waarbij de wind dominant uit het noordelijke richtingen blies op het vrij droge voornamelijk zandige landschap. Alleen de grofste korrels bleven liggen. Ze vormden een keienvloertje dat vrij algemeen kan worden teruggevonden in de Weichsel-afzettingen. Dit keienvloertje is wellicht 15.000 jaar oud. De aanhoudende noordoostenwinden waaiden oost-westgerichte landduinruggen op.
Vanaf Gistel over Brugge tot Maldegem en verder nog tot Stekene is deze duinenrug vrij duidelijk in het landschap te identificeren. Tussen Gistel en Maldegem vormt die eigenlijk de grens tussen ons studiegebied en Binnen-Vlaanderen.
Oudenburg ligt op een zijtak van een dergelijke duinrug. Ook Gistel is gesitueerd op deze zogenaamde dekzandrug. Het eerder vermelde getuigeheuveltje van Roksem-Westkerke geraakte ook helemaal bedekt met zandig duinmateriaal. De vorming van die duinruggen gebeurde niet continu. Tijdens warmere en meer vochtige periodes vormden zich tussen die duinruggen moerassen waardoor veen tot stand kwam. Dit veen werd later in droge periodes weer door duinen bedekt. Zo heeft men ook buiten onze kustzone overal veenlaagjes teruggevonden en gedateerd rond 12.000 jaar voor onze tijd, wijzend op een vrij algemene maar tijdelijke klimaatsverbetering.
Het Holoceen, dat 10.000 jaar geleden aanving, werd gekenmerkt door een algemene en definitieve opwarming waardoor de ijskappen afsmolten en de zeespiegel steeg. Geleidelijk begon ook de vegetatie zich aan te passen. De kustlijn die aanvankelijk ter hoogte van de Doggersbank lag, kwam steeds dichterbij. Ongeveer 5600 jaar geleden lagen de duinen- en strandgordel in het oostelijk gedeelte van de kustvlakte, enkele kilometers zeewaarts van de huidige strandlijn. In het westelijk deel van de kustvlakte daarentegen strekte de duinengordel zich toen uit ter hoogte van Adinkerke waar zich nu nog resten van die oude duinen bevinden, dit is dus enkele kilometer landwaarts van de huidige kustlijn. Aanvankelijk ging de zeespiegelstijging vrij vlug door. Vanaf 5600 jaar geleden echter, en dit is overal ter wereld vastgesteld is de zeespiegelstijging vertraagd. Er was een evenwicht bereikt tussen de verbeterde klimaatsomstandigheden en de grootte van de toen nog resterende ijskappen. Deze vertraagde zeespiegelstijging veroorzaakte grote wijzigingen in de open zee waardoor de uitbouw van een stevige kustbarrière mogelijk werd. De oorspronkelijk dominante kusterosie evolueerde tot een dominantie van de afzetting. De stranden werden breder, de duingordel werd uitgebouwd, de getijdengeulen verzandden.
Achter de duinengordel evolueerde het waddengebied van de kustvlakte tot een steeds uitbreidend veenmoeras.
Zowat 4200 jaar geleden was de hele kustvlakte één groot veenmoeras geworden. De dekzandrug waar later Oudenburg, Gistel en Brugge werden gevestigd stak boven dit veenmoeras uit.
Over het algemeen was het een laagveenmoeras waarbij de plantengroei evolueerde met de stijgende grondwatertafel, een gevolg van de toch nog stijgende zeespiegel. Zo kon gedurende 3000 jaar een veenlaag ontstaan met een oorspronkelijke dikte