Během neogénu pokračoval vývoj Západních Karpat postupným vyzníváním mořské sedimentace ve zmenšujících se flyšových pánvích za současného tektonického posunu jejich převážně paleogenního podloží směrem na platformu Českého masivu. V téže době vznikaly i pánve zcela nové, a to jak v tektonicky zakládaných depresích v oblasti samotných příkrovů, kde se usadily sedimenty vídeňské pánve, tak před čelem nasunovaných příkrovů, kde se usadily sedimenty karpatské předhlubně.
Pozn.: V průběhu sávské fáze byly helvetsky deformované sedimenty magurského příkrovu a sedimentární výplň ždánického prostoru sunuty na předpolí. V jejich týlu vznikly tzv. nesené (piggy-back) spodně miocenní pánve. Před čely příkrovů byla založena karpatská předhlubeň. Její prostor byl východním směrem propojen s pouzdřanským prostorem a vnitrokarpatskými pánvemi.
Paleogeograficky patří tyto pánve do oblasti Paratethydy, která vznikla na místě severní části původní oceánské pánve Tethys a na okrajových svazích varisky konsolidované evropské platformy, k níž patřil také Český masiv. Během oligocenních a miocenních fází alpínského vrásnění byla Paratethys oddělena vznikajícím pásemným pohořím alpsko–karpatsko–kavkazského oblouku od středozemní oblasti.
Ještě ve spodním miocénu se otevřelo nové propojení obou prostorů transdinárským průlivem a postupně i jinde. Karpatská předhlubeň a vídeňská pánev se tak staly periferní součástí globálního propojení světových oceánů. Koncem badenu se uzavřela transdinárská cesta a pánve karpatsko–panonské oblasti již jen velmi omezeně komunikovaly s ostatními oblastmi a postupující izolací se postupně vyslazovaly a měnily v zanikající jezerní pánve.
Sedimentární výplň nových pánví se od flyšových prostorů výrazně liší. Ukládaly se zde tzv. molasové sedimenty – mořské, brakické a sladkovodní jíly, písky a štěrky bez typických flyšových znaků, místy i vápence, evapority a uhelné sedimenty. Rozsah pánví, jejich hloubka i ráz sedimentů byl ovlivněn vznikajícími příkrovy a pohyby hladiny světového oceánu.
Geneticky samostatná je pliocenní pánev Hornomoravského úvalu, vyplněná pouze kontinentálními sladkovodními sedimenty.
V období neogénu vznikly v oblasti moravských Karpat sedimenty: