На кристаллическом фундаменте Русской платформы почти горизонтально залегает толща осадочных пород, образованных в морях, которые затопляли платформу в разное время.

Реки и водные потоки, впадавшие в моря, приносили песчаные и глинистые частицы, растворенные соли. Вместе со скелетами организмов, населявших моря, они образовали скопления осадков, которые затем превращались в осадочные горные породы – известняки, песчаники, пески, глины, мергели, опоки, мел. Вся осадочная толща подразделяется по возрасту на группы: палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую. Они образованы в течение длительных отрезков времени – эр: палеозойской, мезозойской, кайнозойской. Накопление всей осадочной толщи происходило в течение последних 555 млн лет.
Моря не всегда были на нашей территории . Когда они отступали и устанавливались континентальные условия, наступал перерыв в накоплении осадков и осадочные породы не образовывались. Так, в разрезе осадочной толщи нет отложений нижнего палеозоя (кембрия, ордовика, силура, нижнего девона) и нижнего мезозоя (триаса, нижней юры). В кайнозое, в конце палеогена, море окончательно отступило, и началось формирование современного рельефа. В обнажениях на склонах долин, оврагов, балок на поверхность выходят слои пород мезозоя и кайнозоя. Более древние палеозойские отложения на поверхность не выходят. О них судят только по глубоким скважинам, пробуренным до фундамента платформы.
В разных частях области на поверхность выходят разные по возрасту и составу породы.
В Ульяновской области расположена уникальная территория, обладающая палеонтологическим, геологическим, природным и историко-культурным наследием поистине мирового масштаба - геопарк "Ундория". Геопарк, созданный в 2018 году, продолжает свое активное и устойчивое развитие при поддержке губернатора Ульяновской области Алексея Юрьевича Русских. В Ундории создаются и благоустраиваются новые туристические маршруты, ведутся исследования в самых различных областях знания.