In età Villafranchiana (Parte alta del Pliocene) gran parte dell'attuale alta e media valle del Tevere, compresa l'area di Torgiano, era sommersa dal grande Lago Tiberino che, nel progressivo ritirarsi delle sue acque, ha lasciato terreni formati da sabbie e argille, oltre che ligniti e organismi fossili.
La sedimentazione dovuta ai depositi alluvionali sabbiosi, presenti negli alvei del Tevere e del Chiascio, ha contributo poi a determinare la natura fertile dei terreni e la conseguente vocazione agricola della zona.
Le estese coltivazioni delle colline, caratterizzate da una media altezza e da un'ottimale esposizione al sole, hanno dato impulso soprattutto a una pregiata produzione vitivinicola, già presente nell'antichità; lo ricordano, oltre allo stemma comunale, con un cartiglio avvolto da un grappolo d'uva, anche i resti di anfore e dolii, rinvenuti nei poderi della zona.
Le viti erano tradizionalmente collegate da tralci condotti a festoni e "maritate" a un albero: acero, olmo, ornello. Ormai da decenni, è stata attuata una rivoluzione enologica che ha portato a vigneti specializzati e a un conseguente prodotto di altissima eccellenza; la zona, per il "Torgiano Rosso riserva", è stata infatti tra le primissime in Italia e prima in Umbria a ottenere la DOC (1968), mentre dal 1990 la DOCG (Denominazione di Origine Controllata e Garantita).