Park położony jest na obszarze wysoczyzny morenowej Pojezierza Kaszubskiego i jej strefy krawędziowej. Do najcenniejszych walorów przyrodniczych parku należy unikatowa polodowcowa rzeźba terenu, uformowana przez procesy związane ze zlodowaceniem bałtyckim (północnopolskim), a zwłaszcza z jego ostatnią fazą - pomorską (ok. 16 - 13 tysięcy lat temu), od której zaczęło się ostateczne, jak dotąd, wycofywanie lądolodu z naszych ziem. Podstawową formą terenu Parku jest morena denna falista zalegająca na wysokości około 100 m n.p.m., a w okolicach Gdyni-Chyloni sięgająca nawet 140 m n.p.m.
W zachodniej, wysoczyznowej części TPK przeważają połacie falistej moreny dennej, z lokalnymi wzniesieniami czołowomorenowymi i innymi polodowcowymi formami rzeźby terenu o różnej genezie, np. równinami sandrowymi, rynnami jeziornymi i nieckami wytopiskowymi. W licznych zagłębieniach terenu znajdują się torfowiska oraz kilkanaście małych jezior, np. Wyspowo, Borowo, Pałsznik, Wygoda, Bieszkowickie, Zawiat, Okuniewko, Długie - niektóre o cechach skąpożywnych jezior pierwotnych powstałych tuż po ustąpieniu zlodowacenia. Cechy polodowcowe krajobrazu podkreśla też obecność licznych głazów narzutowych.
W części wschodniej i północno-wschodniej parku przeważa krajobraz strefy rozcięć erozyjnych krawędzi wysoczyzny, którego cechą charakterystyczną jest gęsta sieć różnej wielkości dolin, często wielokrotnie rozgałęzionych. Większe doliny mają wyraźnie płaskie dno, deniwelacje terenu sięgają miejscami ponad 80 m, a nachylenie zboczy przekracza często 40 stopni. Ten typ rzeźby terenu, wytworzony w warunkach istnienia wiecznej zmarzliny przez wody spływające z ustępującego lądolodu oraz pochodzące z wytapiania brył martwego lodu, a także przez wody opadowe, należy do wyjątkowych w skali Niżu Europejskiego. Dnem wielu dolin płyną potoki, których większość ma swoje źródła na terenie parku, np. Cedron, Cisówka, Marszewska Struga, Swelinia, Świemirowski Potok, Rynarzewski Potok, Prochowy Potok, Zajączkowski Potok. Tylko największe cieki rozpoczynają swój bieg na wysoczyźnie poza granicami TPK: Gościcina, Zagórska Struga, Kaczy Potok, Potok Oliwski i Strzyża.