[1]​ La formación de esta cordillera se inicia durante el tectonismo Hercínico (Devónico) sobre un basamento o núcleo precambriano.

Esta unidad geomorfológica tiene de sur a norte del Perú un rumbo paralelo a la cordillera Occidental teniendo un fuerte arqueamiento este-oeste conocido como la Deflexión de Abancay.

En el sector central destaca las cordilleras de Vilcanota y Urubamba.

Estas montañas muestran en el núcleo de sus pliegues rocas paleozoicas.

[2]​ En el sector sur se distinguen dos ramales: la cordillera Carabaya, que toma el nombre de cordillera Real en Bolivia, y la cordillera de Apolobamba, donde destacan las elevaciones de Chaupi Orco (6.040 m) y Ananea (5.824 m), ya directamente sobre La Montaña (también llamada La Selva).