根据主要造山期和构造地形的差异，科迪勒拉山系分为三个纵列带，即东部山带、中部山间高原、盆地带和西部太平洋边缘山地带。
1.东部山带 落基山为东部山带的主体，向北延续为马更些山和阿拉斯加境内的普鲁克斯山，向南与东马德雷山相接。海拔约2000—3000m，许多高峰在4000m以上。这一山带主要形成于白垩纪末至第三纪初的拉拉米运动，以后又经抬升和旺盛的侵蚀，构造地形比较复杂。普鲁克斯山和马更些山为深受割切的块状-褶皱山脉，主要由古生代和中生代岩层构成。落基山呈北北西-南南东走向，延伸5000Km以上。黄石公园以北的北落基山，西部出露前寒武纪和古生代花岗岩，以高大的块状山体为主；东部在长列褶皱和冲断层构造基础上，条状山脉比较普遍，其间隔以断层谷地；冰蚀地貌很普遍，高山地段还存有现代冰川。黄石公园至怀俄明盆地的中落基山，西部也以条状山脉与断层谷地相间为特征，东部多为单一背斜隆起或块状山，山体短促，走向不一，间隔以宽广的向斜盆地。南落基山由东、西两组平行的背斜山脉组成，出露前寒武纪结晶岩，高度较大，其中埃尔伯特山海拔4399m，为落基山的最高峰。东马德雷山位于墨西哥高原东侧，以平行的褶皱断块山为特征。
2.中部山间高原、盆地带科迪勒拉山系宽广的中部，自北而南依次为育空高原、不列颠哥伦比亚高原、哥伦比亚高原、大盆地、科罗拉多高原和墨西哥高原。按构造地形特征，它们大致分属以下四种类型：1）剥蚀高原，以位于阿拉斯加中部的育空高原为代表，地表由中、古生代岩层组成，平展或波状起伏，间或隆起蚀余山块，并隔以宽广的堆积盆地。2）熔岩高原，包括不列颠哥伦比亚高原、哥伦比亚高原和墨西哥高原的南部，广泛覆盖第三纪喷发的熔岩层，近期的上升运动又导致河流深切，多峡谷。不列颠哥伦比亚高原还是第四纪科迪勒拉冰川中心所在，包括哥伦比亚高原北部在内，分布有各种冰蚀和冰碛地貌。3）半掩埋的山原，大盆地和墨西哥高原北部最为典型，其特征是深受剥蚀、大致平行的短窄断块山同被厚层冲积或坡积物充填的干盆地间错分布，故又有“盆地、山岭区”之称。在干旱的气候条件下，沙漠广布，多盐湖。4）桌状高地，以科罗拉多高原为代表，它是北美古陆台伸入科迪勒拉区的稳定地块，前寒武纪结晶岩基底之上覆有各地质时期深厚沉积，岩层近于平展，地面形态显示出桌状高地的特点。因新生代以来几度上升，高度较大，约介于2100—3300m，河流深切，形成一系列深邃峡谷，著名的科罗拉多大峡谷，全长350km，深达1830m，为世界上最长的峡谷。
3.太平洋边缘山地带 它由内外两列山带和介于其间的一条不连续的沉降带组成。地壳至今还处于不稳定状态，火山、地震活动比较强烈。内带北起阿留申、阿拉斯加山脉，经加拿大海岸山脉、喀斯喀特山、内华达山，直到西马德雷山，主要形成于侏罗纪末至白垩纪初的内华达运动，为一强烈褶皱、岩浆侵入和变质带。在长期侵蚀下，花岗岩广泛出露，经后期上升和断层作用，普遍表现为高大的花岗岩断块山。部分地段又因火山活动而被熔岩覆盖，如喀斯喀特山南段，这里还分布有密集火山锥。60°N以北的阿拉斯加山为背斜褶皱山脉，轴部也出露侵入岩体，山体高大，北美最高峰麦金利山（6193m）即位于此，现代冰川相当发达。外带北自阿拉斯加以南的科迪亚克岛起，向东经楚加池山脉（Chugach），折向东南与伸入加拿大境内的圣厄来厄斯山脉相接，然后以断续分布的岛山形式出现，再向南延伸为美国海岸山脉和加利福尼亚半岛山脉。除加利福尼亚半岛山脉等属内华达褶皱山带外，主要形成于新生代造山运动，为北美最年轻的褶皱山脉。介于内、外两列山带之间的沉降带，表现为一系列谷地或海湾，如库克湾、普杰特湾、威拉米特谷地、加利福尼亚谷地、加利福尼亚湾等。
科迪勒拉山系自20°N起转为东西方向，这里是墨西哥高原南缘的横断火山带，其南隔着巴尔萨斯谷地为南马德雷山。由此向东，从特万特佩克地峡至巴拿马地峡的中美地区，大部分为高地，主要造山期在中生代，经受了褶皱、抬升、断裂和岩浆侵入，新生代发生大规模火山活动，地面广泛为火山喷出物覆盖，太平洋沿岸火山锥林立。中美高地又通过加勒比海海底山岭与大安的列斯群岛相联系，两者构造方向一致，主要造山期也在中生代，东西向山脉构成古巴、牙买加、海地、波多黎各等各大岛的主脊，火山、地震活动也很频繁。