Secara geologi, lekukan Tasik Ladoga ialah struktur graben dan sinklin zaman Proterozoik (Prekambrium). "Struktur Ladoga–Pasha" ini, seperti yang diketahui, menempatkan sedimen Jotnian. Semasa glasiasi Pleistosen, lekukan telah dilucutkan sebahagian daripada isian batuan sedimennya oleh pendalaman lampau glasier.[8] Semasa Maksimum Glasier Terakhir, kira-kira 17,000 tahun Sebelum Kini, tasik itu mungkin berfungsi sebagai saluran yang menumpukan ais di Kepingan Ais Fenoskandia ke dalam aliran ais yang mengalir ke kepada lobus glasier lebih jauh ke timur.[9]

Penyahglasieran berikutan glasiasi Weichselian berlaku di lembangan Tasik Ladoga antara 12,500 dan 11,500 tahun radiokarbon Sebelum Kini (SK). Tasik Ladoga pada mulanya merupakan sebahagian daripada Tasik Ais Baltik (70–80 m atas paras laut sekarang), paras air tawar bersejarah Laut Baltik. Ada kemungkinan, walaupun tidak pasti, bahawa Ladoga telah diasingkan daripadanya semasa regresi peringkat payau Laut Yoldia berikutnya (10,200–9,500 SK). Ambang pengasingan sepatutnya di Heinjoki di sebelah timur Vyborg, di mana Laut Baltik dan Ladoga disambungkan oleh selat atau alur sungai sekurang-kurangnya sehingga pembentukan Sungai Neva, dan mungkin lebih lama kemudian, sehingga abad ke-12 Masihi atau jadi.[10][11]

Pada 9,500 SK, Tasik Onega, yang sebelum ini mengalir ke Laut Putih, mula mengosongkan ke Ladoga melalui Sungai Svir. Antara 9,500 dan 9,100 SK, semasa pelanggaran Tasik Ancylus, peringkat air tawar seterusnya di Baltik, Ladoga pasti menjadi sebahagian daripadanya, walaupun ia tidak disambungkan serta-merta sebelum ini. Semasa regresi berikutnya Tasik Ancylus, sekitar 8,800 SK Ladoga menjadi terpencil.[12][petikan diperlukan]

Ladoga perlahan-lahan mengalami kemaraan di bahagian selatannya kerana kenaikan Perisai Baltik di utara. Ada hipotesis, tetapi tidak dibuktikan, bahawa perairan Laut Litorina, peringkat air payau seterusnya di Baltik, kadang-kadang menyerang Ladoga antara 7,000 dan 5,000 SK. Sekitar 5,000 SK, perairan Tasik Saimaa menembusi Salpausselkä dan membentuk saluran keluar baharu, Sungai Vuoksi, memasuki Tasik Ladoga di sudut barat laut dan menaikkan parasnya sebanyak 1–2 m.[13]

Sungai Neva muncul apabila perairan Ladoga akhirnya menembusi ambang di Porogi ke bahagian bawah Sungai Izhora, anak sungai Teluk Finland pada masa itu, antara 4,000 ke 2,000 SK. Pentarikhan beberapa sedimen di bahagian barat laut Tasik Ladoga mencadangkan ia berlaku pada 3,100 tahun radiokarbon SK (3,410–3,250 tahun kalendar SK).[14]

• Tasik Ladoga sebagai sebahagian daripada Tasik Ais Baltik (antara 11200 dan 10500 tahun SK). Garis biru muda menandakan margin kepingan ais sebanyak 13300 cal thn BP.
• Tasik Ladoga sebagai sebahagian daripada Tasik Ancylus (antara 9300 dan 9200 tahun SK). Garis hijau gelap menandakan garis pantai selatan Tasik Ladoga semasa peringkat Yoldia di lembangan Baltik.