六、泥盆系

仅见于境内东南部敖汉小区内，分二组。

下统：前坤头沟组（D1a）。以硬砂岩和黑色板岩为主，上部夹多层结晶灰岩组成。厚度大于1406米，与下伏志留系地层呈平行不整合接触。

中上统：朝吐沟组（D2-3c）。由片理化的酸性凝灰岩、角砾凝灰岩、酸性熔岩、片理化的中酸性熔岩、夹绢英片岩、硅质板岩、结晶灰岩组成。厚度大于2215米。

七、石炭系

是地槽区主要地层之一，多出露于敖汉小区的黄家沟—白家店—敖吉—下石碑一线和阿荣旗白音布统、天山，巴林左旗四方城一带。

（一）南部区

下统：白家店组（C1b）。由硅质条带状灰岩、泥质结核灰岩夹钙质砂岩、板岩、泥灰岩；或由板岩夹砂岩、灰岩组成。下部有炭质板岩夹层，厚度大于843米，不整合于泥盆系中上统之上。

中统：家道沟组（C2j）。为一套海相沉积，由黑色砂质板岩、泥质板岩、砂岩夹灰岩或以灰岩为主夹砂板岩组成。厚度279～1200米，与白家店组整合接触；黄家沟组（C2h）。以浅色石英砂岩为主夹板岩、炭质板岩、砾岩、安山岩、酸性凝灰岩等组成。厚度150米，与白家店组整合接触。

上统：酒局子组（C3j）。灰绿色砂岩、黑色板岩和煤层组成。代表一套陆相地层。厚度大于664米，与家道沟组整合接触。

（二）北部区

中统：本巴图组（C2b）。为地槽区浅海相沉积，主要分布于巴林左旗四方城一带。由厚层灰岩夹砂质板岩、钙质砂岩组成，上部灰岩中有的夹中酸性熔岩。厚度大于450米。

上统：阿木山组（C3a）。为一套海相沉积。下部以黑色板岩、砂岩夹灰岩，上部由灰岩组成。厚度777米，与本巴图组未直接接触。

八、二迭系

下统：青凤山组（P1a）。南部区以陆相沉积为特征，由长石石英砂岩、硬砂岩、局部夹少量火山岩组成。厚度近2000米，与石炭系上统不整合接触。北部区为一套海相沉积的砂岩、板岩、变质中性火山岩组合。厚度大于2859米，未与下伏石炭系地层接触；大石寨组（P1d）。南部区为一套海陆交互相的火山—沉积岩地区。岩性组合为一套绿色、灰紫色安山岩、玄武岩、火山角砾岩、凝灰岩夹砂岩、板岩、层凝灰岩。厚度大于748米，与下伏青凤山组整合接触。北部区为一套海相火山喷发的细碧一角斑岩建造。岩石组合为安山岩、细碧岩、角斑岩夹砂板岩等。厚度740～2146米，整合于青凤山组之上；黄岗梁组（p1h）。南部区为一套浅海相向滨海相过渡型或滨海相沉积。岩性组合为砂岩、砂砾岩、钙质砂岩、板岩、条带状灰岩、结晶灰岩等。厚度大于1100米，整合于大石寨组之上。北部区为一套海相沉积。岩石组合为结晶灰岩、大理岩、砂岩、板岩互层夹凝灰质板岩。厚度1317～2509米。

上统：南部区铁营子组（P2t）。以紫色杂砂岩、砾岩及酸性凝灰岩，上部有的夹煤系地层。厚度1767米，与下伏二迭统地层不整合接触；染房地组（P2r）。以中酸性火山岩为主夹火山沉积岩组成。厚度480～2140米，整合于铁营子组之上。北部区林西组（P2L）。为淡水湖泊相沉积，由黑色板岩、黄绿色砂岩、夹硬砂岩、泥凝砂岩组成。厚度2121米，与下统黄岗梁组整合接触；陶海营子组（P2th）。由灰色砂岩、凝灰砂岩、粉砂质板岩、泥灰岩组成。厚度大于3856米，与下伏林西组整合接触。

九、侏罗系

下统：南部区北票组（J1b）。由一套黑色—灰黑色砂岩、页岩、砾岩夹煤层和炭质页岩组成。出露面积局限，可见厚度122米，不整合于长城系之上；北部区塔他营子组（J1t）。由灰色—灰黑色板岩、页岩、砂岩、砂砾岩及煤层组成。厚度718米，与上二迭统地层为不整合接触。

中统：南部区兰旗组（J2L）。由安山岩、安山玄武岩夹安山角砾岩、安山集块岩组成。可见厚度大于536米；北部区新民组（J2x）。由凝灰质砂砾岩、夹中酸性凝灰岩、底部以砾岩夹黑色板岩、砂岩，有的夹煤层。中部为黑色页岩、砂岩、泥灰岩，含可采煤层。上部有中酸性喷发岩。厚度大于1800米，与下伏陶海营子组邻接，以其产状推测为不整合接触。

上统：满克头鄂博组（J3m）。由酸性熔岩、凝灰岩、角砾岩组成。以角度不整合覆盖于古生界地层之上，厚度209～1622米；玛尼吐组（J3mn）。以灰绿—灰紫色安山岩、蚀变安山岩、角砾安山岩及其凝灰岩夹酸性熔岩，底部有凝灰砂砾岩组成。平行不整合于满克头鄂博组之上，厚度267～1763米；白音高老组（J3b）。由流纹岩—凝灰岩—英安岩—英安质碎屑岩互层，下部有砂砾岩、细砂岩、粉砂岩及粘土岩、凝灰砂岩、页岩夹酸性凝灰岩组成。平行不整合于玛尼吐组之上，厚度395～1032米。

十、白垩系

下统：义县组（k1y），主要分布于赤峰郊区大庙、敖汉旗、宁城县甸子乡一带，被九佛堂组不整合覆盖。由一套安山岩、玄武岩、安山质—玄武质火山熔岩、火山集块岩夹砂砾岩、细砂岩、粉砂岩及粘土岩、凝灰岩组成。含有热河动物群化石；九佛堂组（k1j），主要分布于元宝山和平庄两个山间盆地，为一套湖相沉积碎屑岩，有紫红色、灰绿色砾岩、砂岩、泥岩，中上部为灰色、灰黑色、灰绿色砂岩、泥岩、局部夹薄煤层，厚度530米，平行不整合于义县组之上；阜新组（k1f）主要分布于元宝山和平庄两个盆地，为一套河湖相、湖沼相沉积由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层组成，见有20余个自然煤层。含有丰富的动植物化石，厚度不详；孙家湾组（k1s）分布于平庄、元宝山盆地。为山麓相及河流相粗碎屑堆积，由紫红、黄褐色砾岩、砂岩为主，夹泥岩和褐煤层，厚度大于600米。

上统：黑依哈达组（k2h），见于林西小区中、北、东部和赤峰小区西部。为一套酸性凝灰岩、凝灰角砾岩夹流纹岩组成。角度不整合于上侏罗统地层之上，最大厚度大于1065米；梅勒图组（k2m），见于林西小区的东北部沙布楞山、罕山林场一带。由辉石安山岩、安山岩、玄武岩夹中性凝灰岩组成。不整合于黑依哈达组之上，厚度大于212米。

十一、第三系

下统：老梁底组（N11），出露于赤峰市郊区王府乡老梁底一带和平庄煤矿区。由黄色、灰色砂岩夹砾岩、泥岩、砂质页岩组成，含炭质。岩石质地疏松、层理发育，含化石，厚度不超过100米。

上统：赤峰玄武岩（βN2），分布于老哈河西北侧，西拉木伦河南侧，集中于赤峰郊区西部和克什克腾旗南部地区，构成赤峰西部玄武岩台地。主要由辉石橄榄玄武岩及橄榄玄武岩组成，夹有疏松半胶结的砂砾岩或粘土质页岩，局部夹煤层，最大厚度435米。

十二、第四系

分布于全市丘陵、山麓、山间沟谷、河床及河床阶地、冲洪积平原、湖沼等地。主要由红土层、赤峰黄土、冰水堆积物、湖积层、坡洪积层、冲洪积层、湖沼相堆积、风成沙堆积等组成。上更新统有达里诺尔玄武岩喷发，主要分布于克什克腾旗达里诺尔地区。