大兴安岭地区系新华夏系第三隆起代北段之地质带。上元古代时期，系原始海洋的蒙古海漕，属早期地质构造中“五台运动”的产物。古生代时期，在“加里东”地壳激烈运动中，区内出现海陆交汇地层。
大兴安岭湿地风光
至石炭纪和二迭纪，经过“海西运动”，海水东泄退出，全区上升为陆地，形成大兴安岭褶皱带与伊勒呼里山系雏形，呈北东、南西走向。
中生代时期，侏罗纪后期至白垩纪初期的“燕山运动”，使本区出现强烈褶皱、断裂和火山喷发，加之西伯利亚板块与中国板块挤压、相撞，大兴安岭褶皱带进一步上升，形成新华夏隆起带和阶梯式断裂带，主轴呈北北东向展布。
新生代时期，早期第三纪大兴安岭隆起带和区域断裂带，继续稳步上升。受长期侵蚀和剥蚀，出现“兴安期夷平面”。“喜玛拉雅运动”使本区出现新褶皱、大断裂，火山喷发激烈，出现黑龙江、呼玛河、多布库尔河、甘河、盘古河等多处断裂带。至第四纪及其尔后，大兴安岭继续缓慢上升，发育成大兴安岭山脉和断裂带及河谷地带。