Myjavská pahorkatina patrí do skupiny [[flyš]]ových pohorí aj keď geologická stavba oblasti je relatívne pestrépestrá. Západná časť je budovaná [[ílovec|ílovcami]], [[siltovec|siltovcami]], [[piesok|pieskami]], [[pieskovec|pieskovcami]], [[štrk]]mi a [[zlepenec|zlepencami]] z obdobia spodného [[miocén]]u. Východná časť je rôznorodejšia. Okrem spomenutých hornín (v najvýchodnejnajvýchodnejšej časti) sa v severnej časti vyskytujú pieskovce, zlepence, ílovce obdobia vrchná kriedavrchnokrieodvého až [[paleocén]]neho veku (tzv. [[brezovská skupina]]) a tiež obdobia [[paleocén]] až spodný [[eocén]] (tzv. [[myjavská skupina]]). Južnejšie štruktúry oddeľuje [[bradlovéBradlové pásmo]] tvorí hranicu s flyšovými horninami na severe. NaSeverná juhčasť odMyjavskej nehopahorkatiny je územie budovanébudovaná pieskovcami, ílovcami, zlepencami obdobia [[eocén]]u až [[oligocén]]u;, tieto horniny sú súčasťou [[flyšové pásmo|flyšového pásma]]. južnejšie potom [[slieň|slieňmi]], [[vápenec (hornina)|vápencami]], pieskovcami a zlepencami z vrchnej [[Krieda (geochronologická jednotka)|kriedy]]. Najjužnejšiu časť už budujú vápence a dolomity, čiastočne bridlice a pieskovce obdobia stredného až vrchného [[trias]]u., ktoré patria [[hronikum|hroniku]].
