История геологического развития Алтае-Саянского региона – история формирования и развития разновозрастных геосинклиналей, аткже дальнейшего становления молодых (палеозойских) платформ. Ранний этап геологической истории Алтае-Саянской страны тесно связан с образованием Сибирской платформы, которая уже в конце раннего протерозоя превратились в жёсткий блок. Наиболее древние архейские гнейсы, амфиболиты, кварциты и магматиты образуют относительно небольшие массивы в центральной части Восточного Саяна и Кузнецкого Алатау. Гораздо шире распространены преимущественно верхнепротерозойские формации. Они известны в западной части Восточного Саяна, Туве, Кузнецком Алатау и Западном Саяне. В дорифейских разрезах преобладают карбонатные, сильно метаморфизованные толщи пород; вулканогенные образования приурочены к узким зонам, отвечающим крупным глубинным разломам.
Рифейские отложения представляют собой типичные геосинклинальные образования, характеризующиеся широким развитием вулканогенных пород. Начиная с этого этапа история формирования структур Алтае-Саянской страны представляет собой историю последовательного причленения разновозрастных складчатых подвижных поясов к жёсткому платформенному блоку Сибирской платформы. Процесс консолидации байкалид завершается в нижнем кембрии. Возникшие при этом структуры осевой части Восточного Саяна вытянуты вдоль современной окраины Сибирской платформы, постепенно меняя своё простирание от почти широтного до северо-западного. По мере удаления от края платформы ориентировка структур становится более разнообразной.
На остальной территории по-прежнему существовала обширная геосинклинальная область, и происходило накопление нижнекембрийских осадков, широко распространённых вдоль северного склона Западного Саяна и на западе Восточного Саяна. Среди них мс инженерно-геологических позиций важно различать два типа формаций: существенно вулканогенных и вулканогенно-осадочных и карбонатных, сложенных разнообразными известняками с незначительными прослоями кремнистых сланцев, песчаников и туфогенных пород. Геосинклинальное развитие в этих районах прекратилось в среднем кембрии. Средний кембрий представлен часто лишь нижними горизонтами. Верхний кембрий почти во всех районах отсутствует.
На территории Западного Саяна геосинклинальный режим сохранился вплоть до раннего силура. За это время здесь накопилась мощная толща песчано-сланцевых пород. Во внутренних частях встречаются мощные горизонты известняков. В Западном Саяне складчатость произошла лишь в силуре.
Весьма разнообразно геологическое строение Горного Алтая. С востока на запад здесь наблюдается омоложение возраста геосинклинальных толщ. Геосинклинальный режим закончился к верхнему девону, что позволяет относить его к раннегерцинским складчатым сооружениям. Структуры Горного Алтая характеризуются очень напряжённой линейной складчатостью.
Герцинский тектонический цикл оказал большое влияние на ранее сформированные складчатые пояса: в их пределах усложнялась складчатость, происходили подвижки по разломам, внедрялись интрузии. Возникли наложенные прогибы. Формировались и другие наложенные структуры.
Таким образом, переход от геосинклинальной к орогенной стадии развития происходил в разных частях Алтае-Саянской страны в разное время. Причём, в то время как одни её части находились ещё в стадии геосинклинальных преобразований, в других могло происходить накопление орогенных формаций, а какие-то части, испытав глыбовые или сводо-глыбовые перемещения, превращались в стабильные структуры – массивы или молодые платформы. К началу мезозоя вся Алтае-Саянская страна вступила в платформенную стадию развития.
В мезозое Алтае-Саянская страна подвергалась длительной денудации, а затем испытала обширное сводовое поднятие, на фоне которого на месте Центрально-Тувинского геосинклинального прогиба, Кузнецкого и Минусинского орогенных прогибов предыдущего этапа образуются система впадин, наследующих отдельные остаточные формы структур и знак их движения. Эти впадины имеют изометричную или неправильную форму. Помимо них возникают впадины-грабены, приуроченные к зонам разломов, рассекающих более древние структуры. В большинстве впадин происходит накопление грубых толщ с обилием конгломератов, галечников, песчаников, в последствии смятых в простые складки.
В самом конце мезозоя и на границе мезозоя и кайнозоя в Алтае-Саянском регионе возникают новые разломы, часто не связанные ни положением, ни ориентировкой с более дремними разломами, образуются небольшие грабены, опускание которых продолжается в кайнозое – формируются межгорные впадины.