Geológicamente el municipio está constituido por sedimentos de la era mesozoica, más precisamente de los períodos cretácico superior y medio. Esta fue la época en que los dinosaurios dominaron la Tierra, pero a pesar de ello, no se han encontrado fósiles de dinosaurios en Sabinas Hidalgo, ya que en ese tiempo el municipio se encontraba en el fondo de un mar poco profundo, así, los fósiles de esta época encontrados en el municipio corresponden a moluscos, principalmente ammonites. Dentro de los fósiles del pasado geológico reciente (era cuaternaria) se han encontrado restos de mamut, camello y madera.