Il y a des millions d’années, un météorite s’est écrasé sur terre dans la région de Sudbury, créant ainsi une bande de nickel appelée la couche irruptive de Sudbury. Le parc provincial Windy Lake est situé au point de rencontre entre la couche irruptive de Sudbury et le Bouclier canadien. Aujourd’hui, on recense sept mines de nickel en exploitation à quelques kilomètres du parc.

La géologie de la région a aussi subi les conséquences de l’activité glaciaire dont témoignent les collines imprévisibles et d’affleurements irréguliers. Ces affleurements rocheux surplombent les plaines et terrasses sableuses -- formées par le retrait des eaux des lacs postglaciaires – et sur lesquels se situe le parc.