Палеогеннан соң, дүртенчел система (чор) алдыннан килә.

24,6 млн еллар элек башланган, 1,6 млн ел элек тәмамланган. 2 бүлеккә аерыла: түбән — миоцен (19,5 млн ел дәвам итә, Татарстан территориясендә күп өлеше юк) һәм югары — плиоцен (якынча 3,5 млн ел).

Инглиз геологы Ч. Лайель тарафыннан билгеләнә (1833).

Неоген системасы (чоры) утырмалары барлык континентларда һәм океан төпләрендә таралган. Бу чор ахырында хәзерге рельефның һәм гидрочелтәрнең төп билгеләре формалаша, Альп, Карпат һәм башка тау системаларының барлыкка килүе тәмамлана.

Неоген системасы (чоры) өчен климатның шактый салкынаюы (Антарктида һәм Гренландия боз капламы хасил булу) һәм җылынуының чиратлашуы хас.

Үсемлекләр дөньясында төп рольне хәзерге чор үсемлекләре уйный. Миоценның башлангыч чорының 2 нче яртысында Евразиядә — хортумлылар (мастодонтлар) һәм атсыманнар, неоген системасы (чоры) ахырында мамонтлар, сарыкүгезләр һәм башкалар килеп чыга. Неоген диңгезләрендә иң гади төзелешлеләр (фораминифералар, радиолярияләр, ике кабырчыклы моллюсклар), кысласыманнар, сөякле һәм кимерчәкле балыклар, су имезүчеләре тарала.

Хәзерге Татарстан территориясе неоген системасы (чоры)нда рельефы ачык чагылган коры җирне тәшкил итә: Идел, Кама, Вятка һәм Агыйдел төп елга системаларына нигез салына һәм алар үзләренең үсешен башлыйлар, бу чорда аларның тугайлары шактый батынкы була. Плиоценның икенче яртысында бу территориягә үзән батынкылыклары буенча Акчагыл диңгезе сулары керә (бассейн утырымнары Кама һәм аның кушылдыклары үзәннәрендә, Вятканың сулъяк яры буенда, Иделнең аның белән Мишә арасындагы үзәннәрендә һәм күп кенә башка урыннарда табыла).

Татарстан территориясендә неоген системасы (чоры) утырмалары киң таралган, төче (түбән һәм югары горизонтлар) һәм тозлы сулы (урта өлеше) токымнардан гыйбарәт. Неоген системасы (чоры)ның аеруча борынгы катламнары (6 млн ел) Татарстан территориясендә бүлгәләнмәгән (понт һәм киммерий яруслары), аллювиаль ком вак чуерташ, чуерташ һәм балчык катламлы вакланган таштан тора. Сидерит конкрецияләре, органик калдыклар, нарат, чыршы һәм җылы яратучан үсемлекләрнең споралары һәм серкәләре, моллюсклар очрый.

Неогенның югары өлешендәге утырмалар (Акчагыл) киң таралганнар һәм ком, комташ, вак чуерташ, чуерташ, торф һәм балчыктан торалар, соңгыларында пирит, сидерит, вивианит кушылмалары, ә Балык Бистәсе районында 0,5 м га кадәр калынлыктагы күмер катламы күзәтелә.

Нигездә, күпчелекне юкә, карама, каен, имән тәшкил иткән караңгы ылыслы нарат-чыршылы тайга өстенлек иткән. Плиоценның калынлыгы 310 м га кадәр, яше 4–1,83 млн ел.

Неогенның файдалы казылмалары: бентонит, керамзит һәм кирпеч балчыклары, кварц һәм кварц-глауконит комнары, вивианит, торф, көрән күмер. Ком һәм вак чуерташ кушылмасы — җир асты су чыганаклары өчен яхшы коллектор.