Западная часть К. расположена в пределах Западного Тянь-Шаня. Важнейшие орографические элементы здесь — Таласская долина, хребты Таласский Алатау и Чаткальский. На юго-западе в пределы К. входят северная, восточная и южная окраины
Каледониды Северного Тянь-Шаня вскрыты в хребтах: Заилийском Алатау, Кунгей-Алатау, Терскей-Алатау, Киргизском, Таласском Алатау, Джумгалтау, Сусамыртау; герциниды Срединного Тянь-Шаня слагают хребты: Сарыджаз, Келютау, Джетим, Молдотау, Акшийрак (Западный), Чаткальский и др., а герциниды Южного Тянь-Шаня — Иныльчектау, Борколдой, Атбаши, Кокшалтау, Ферганский, Алайский и Туркестанский. Межгорные впадины выполнены мощными мезозойскими и кайнозойскими, преимущественно континентальными отложениями. В строении каледонид Северного Тянь-Шаня участвуют нижнепалеозойские эв- и миогеосинклинальные складчатые комплексы, покоящиеся на байкальском основании, а также крупные глыбы более древних протерозойских структур. Герцинский структурный этаж слагают преимущественно континентальные осадочные и вулканогенные эпигеосинклинальные орогенные комплексы. Характерны следы мощного каледонского гранитоидного магматизма. Фундамент палеозойских терригенных и карбонатных толщ, типичных для Срединного Тянь-Шаня, образуют главным образом дорифейские гнейсы, рифейские гранитоиды и порфиры. Герциниды Южного Тянь-Шаня отличаются широким развитием складчато-чешуйчатых, а местами и покровных структур. Частные геосинклинальные прогибы этой системы были заложены в раннем силуре, закончили развитие в разное время и существенно различаются между собой по составу выполняющих их вулканогенно-осадочных толщ.