Trước khi hình thành Vùng núi lửa xuyên Mê-hi-cô, một vành đai núi lửa cũ, nhưng có liên quan, Sierra Madre Occidental chiếm vùng này. Trở lại Eocene, sự biến dạng sau Laramide, sự phun trào liên quan đến lật đổ đã hình thành vòng cung núi lửa silic Sierra Madre Occidental tại một khu vực paleo-subduction nằm ngoài khơi bờ biển Baja California, trước khi bán đảo này trôi đi.[5][9][10] Từ Eocene muộn đến giữa Miocene, vòng quay ngược chiều kim đồng hồ của vòng cung núi lửa đã chuyển vùng Sierra Madre Occidental đã hoạt động thành một vành đai núi lửa xuyên Mexico hiện đang hoạt động.[5][9] Vào giữa Miocen giữa, quá trình chuyển đổi từ các chất silic sang thành các mafic đã hoàn thành và có thể được coi là sự khởi đầu của Vùng núi lửa xuyên Mêhicô. Do định hướng trực giao của Vùng núi lửa xuyên Mê-hi-cô liên quan đến xu hướng của các tỉnh kiến ​​tạo Mexico, tầng hầm trước và sau của nó không đồng nhất. Vùng núi lửa xuyên Mê-hi-cô ở phía đông 101 ° W phụ thuộc vào các đới đất Precambrian, được lắp ráp thành vi tiểu lục địa Oaxaquia và trên lục địa Paleozoic Mixteco. Phía Tây 101 ° W, Vùng núi lửa xuyên Mê-hi-cô nằm trên đỉnh terran Guerro phức hợp - gồm các vòng cung cận biên từ Jurassic đến Cretaceous, được xây dựng trên các trầm tích siliclastic Triasis - Juras sớm. Các tầng đá tầng hầm này có độ dày từ 50–55 km về phía đông của 101 ° W và 35–40 km về phía tây của 101 ° W.[1][8]