Тектонічна будова лісостепу є досить складною через вплив різних геологічних процесів на протязі мільйонів років. Загальний лісостеп розташований на перехресті різних тектонічних плит, що може формувати різноманітні геологічні структури, такі як гори, долини, рівнини тощо. Територія лісостепу розташована в межах трьох тектонічних структур Східноєвропейської платформи: Українського джерела, Дніпровсько -Донецької западини та Воронезького кристалічного масиву.
З іншими тектонічними структурами лісостепової зони пов’язане поширення родовищ корисних копалин. У місцях виходу на поверхню магматичних порід Українського щита є родовища залізних руд (Кременчуцьке родовище), хромітово-нікелевих руд (Побузька група родовищ), граніту, лабрадориту, мармуру. У пониженнях щита з органічних залишків сформувалися поклади бурого вугілля (Дніпровський басейн), горючих сланців (Бовтиське родовище). У результаті метаморфізму осадових порід на щиті виникло родовище графіту (Заваллівське). З потужним осадовим чохлом платформи пов’язані родовища нафти і природного газу на Придніпровській низовині (Дніпровсько-Донецька нафтогазоносна область). Повсюдно видобувають природні будівельні матеріали: пісок, вапняки, гіпс, каолін, мергель. Відомі мінеральні води: «Миргородська», «Березівська», «Збручанська» та інші.