Geológia a geomorfológia

Mesto Tlmače sa nachádza na rozhraní Podunajskej nížiny a Štiavnických vrchov na rieke Hron pri Slovenskej bráne. Bezprostredne v okolí sídla sa vypínajú Kozmálovské vŕšky. Mesto leží v Hronskej nive Podunajskej pahorkatiny. Leží tesne pri juhozápadnom úpätí Štiavnických vrchov v mieste, kde Hron opúšta zúženinu Slovenskej brány. Pôvodná obec Tlmače je na ľavom brehu Hrona, sídlisko Lipník vyrástlo na svahu blízko pravého brehu rieky.

Územie mesta Tlmače zasahuje do dvoch geomorfologických celkov. Do severo-východnej a juho-západnej časti katastra zasahujú juhozápadné výbežky Štiavnických vrchov. Zvyšná časť chotára leží v Podunajskej nížine, ktorá sem zasahuje aluviálnou nivou z juhu Pohronským výbežkom.

Nadmorská výška v mestskej časti Lipník je v rozpätí 275 – 179 m.n.m. a v historickej časti mesta 176 – 173 m n.m.

Štiavnické vrchy sú súčasťou Vnútorných Západných Karpát. Geologicky patria do vnútorného sopečného pásma Karpát. Toto sopečné pásmo vzniklo v mladších treťohorách – neogéne. Zo sopečných výlevných hornín je zastúpený andezit a tuf. Priestor Podunajskej nížiny bol pôvodne súčasťou mora. Na povrchu sa nachádzajú štvrtohorné sedimenty - riečne hliny a štrky.

Na hranici úrodných rovín a hlbokých hôr, v prielome, kde rieka Hron vychádza z venca pohorí - Pohronského Inovca a Štiavnických vrchov - sa nachádza prírodná kamenná brána. Je tvorená obojstranne 100 až 150 m vysokými kamennými bralami sopečného pôvodu. Tento prírodný úkaz starší historici nazvali "Porta Slovenica", čo v preklade znamená "Slovenská brána". Nachádza sa medzi obcami Tlmače a Psiare. Ide o prielom Hrona medzi Pohronským Inovcom a Štiavnickými vrchmi dlhý asi 10 kilometrov. V minulosti to bol strategicky dôležitý priechod z Podunajskej nížiny do bohatých banských miest. Nad obcou Psiare, na ľavom brehu Hrona sa nachádza na skalnom výbežku archeologická lokalita Krivín (316 m.n.m.), hradisko s niekoľkonásobným obranným valovým systémom. Severná časť Slovenskej brány je neporušená a patrí k prírodným krásam so svojou dominantou, skalou Krivín. Slovenská brána je rezerváciou teplomilnej kveteny, ktorá sa tu nachádza na svojej najsevernejšej hranici výskytu.