На месте современных гор Южной Сибири в докембрийское н нижнепалеозойское время располагались глубокие геосинклинальные моря.
Процессы складкообразования проявились в разных областях страны не одновременно. Сначала интенсивные складчатые тектонические поднятия произошли в Прибайкалье, Западном Забайкалье и Восточном Саяне, которые сложены докембрийскими и нижнепалеозойскими породами и возникли как складчатые горные сооружения в протерозойское или древнепалеозойское время. Позже, в различные фазы палеозойской складчатости, сформировались складчатые горы Алтая, Западного Саяна, Кузнецко-Салаирской и Тувинской областей, а горы Восточного Забайкалья образовались в основном в эпоху мезозойской складчатости.
В результате складчатых горообразовательных движений площадь морей, покрывавших территории нынешних гор Южной Сибири, постепенно уменьшалась, и на их месте появились возвышенные участки суши. Затем под воздействием экзогенных сил эти горы постепенно разрушались и к концу палеогена превратились в почти равнинные пространства, на которых цепочки невысоких холмов чередовались с широкими долинами, заполненными рыхлыми песчано-глинистыми отложениями.
В неогене выровненные участки древних горных областей были приподняты в виде огромных сводов, имевших характер пологих складок большого радиуса. Крылья сводов в местах наибольших напряжений нередко были разорваны трещинами и расколами, которые расчленили территорию на крупные монолитные глыбы; некоторые из них поднялись в виде высоких хребтов, другие, наоборот, опустились, и, на их месте возникли межгорные понижения. Древние складчатые горы в результате неогеновых и раннечетвертичных поднятий (амплитуда их составляла в среднем 1000—2000 м) превратились в высоко приподнятые ступенчатые плоскогорья с плоскими вершинами и крутыми обрывистыми склонами.
Экзогенные силы с новой энергией возобновили свою работу. Реки прорезали окраинные участки поднявшихся горных массивов узкими и глубокими ущельями; на вершинах возобновились процессы физического выветривания, а на склонах появились гигантские осыпи. В результате этих процессов рельеф поднявшихся участков «омолодился», и они снова приобрели горный характер.
Движения земной коры в горах Южной Сибири продолжаются и сейчас, проявляясь в виде землетрясений и медленных поднятий или опусканий. Только за последние 200 лет на Алтае произошло около 250 землетрясений силой от 3 до 7 баллов, а в Прибайкалье отмечено до 800 землетрясений; сила некоторых из них достигала 9 баллов.
В формировании рельефа высоких горных хребтов, особенно на Алтае, большое значение имело четвертичное оледенение. Мощные толщи фирна и льда покрывали здесь горные массивы и некоторые межгорные котловины. Ледниковые языки спускались и в речные долины; длина их достигала 200—300 км, а концы ледников местами выходили на прилегающие равнины. Ледники расчленили пригребневые части хребтов, на склонах которых образовались глубокие скалистые ниши и цирки, а гребни местами стали узкими и приобрели резкие очертания. Заполнявшиеся льдом долины имеют профиль типичных трогов; отшлифованные ледниками склоны долин круты, а широкое и плоское дно заполнено моренными суглинками и валунами.
В горах восточных областей, где климат был суше, а осадков выпадало гораздо меньше, ледники появились только в наиболее высоких горных хребтах и спускались лишь в верхние части речных долин. Длина их обычно не превышала 50—100 км.
