Na wschodzie od nich rozciąga się obszar zwany Wielkimi Równinami.
Niektóre pasma południowych gór kształtowały się w prekambrze (3980–600 mln lat temu). Młodsze łańcuchy Gór Skalistych wypiętrzyły się w kredzie (140–60 mln lat temu). Góry zbudowane są ze skał pochodzenia wulkanicznego i skał metamorficznych; młodsze skały osadowe występują na skraju południowej części, a skały wulkaniczne z okresów paleogenu i neogenu (65–1,8 mln lat temu) – w pasmie San Juan Mountains. Pasmo Teton Range i inne środkowo-północne pasma górskie są przykładem intruzji granitowej fałdowanych i rozerwanych skał ery paleozoicznej i ery mezozoicznej.
Okresy zlodowacenia występowały od plejstocenu (1,8 mln – 70 000 lat temu) do holocenu (mniej niż 11 000 lat temu). Lodem pokryły się m.in. jezioro Bull (około 150 000 lat temu) oraz rejon Pinedale (15 000–20 000 lat temu). Dziewięćdziesiąt procent Parku Narodowego Yellowstone było pokryte lodem w czasie małej epoki lodowcowej, która trwała w latach 1550–1860. Lodowce Agassiz i Jackson z Parku Narodowego Glacier miały największy zasięg około 1860 roku.