Geologicky náleží Region Podluží ke Karpatské geologické soustavě, která je součástí ge­ologicky mladé alpínské horské soustavy. Převáž­nou část území zaujímá subkarpatská pánev Dol­nomoravského úvalu; menší část na severu Dyjskomoravská pahorkatina. Až do mladších prvohor byl geologický vývoj shodný s vývojem Českého masívu. Ve druhohorách po mořské záplavě se ukládaly mohutné usazeniny. Ve svrchní křídě došlo k intenzívním horotvorným pochodům - vznikly rozsáhlé příkrovy. Na vnějším obvodu přík­rovů vznikla mořská prohlubeň, která dosáhla nej­většího rozšíření ve třetihorách. Nové vrásnění vytvořilo další příkrovy, které byly nasunuty na vnější stranu původních. Území Karpat se zvolna a nepřetržitě zvedá, modelují je vnější síly a pokrývá zvětralinový plášť. Z hornin jsou zde zastoupeny pouze sedimenty; horniny vyvřelé a přeměněné se zde nevyskytují vůbec.

Ložiska nerostných surovin
Na území Regionu Podluží se těží nafta, zemní plyn, cihlářské suroviny, spraše a sprašové hlíny, písky a štěrkopísky, lignit.