При этом южный, прикуэнь--лунский, край поднимался сильнее, чем край, пограничный с Тянь-Шанем и Инь-Шанем. В результате такого неравномерного поднятия равнины Нань-Гоби приобрели характерный для них односторонний уклон с юга на север.
В течение неогена на равнинах Нань-Гоби поднялось много горных гряд и кряжей, главным образом по их периферии и меньше во внутренних районах (Мазартаг, Любань-Шань и др.). В миоцене и лачале плиоцена погружение предгорных впадин (Яркендской, Цай-дамской, Цзюцюанской и Кучарской) еще не полностью компенсировалось осадконакоплением. В это время все предгорные впадины не имели внешнего стока, судя по тому, что на их территории находились крупные озерные водоемы, реконструируемые по довольно мощным и обширно распространенным толщам параллельно слоистых глин, алевролитов и песчаников.
В верхнем плиоцене, когда началось накопление конгломератовых толщ (бактрийских), предгорные прогибы оказались перекомпенсированными; их поверхности поднялись выше денудационных равнин Та-римского и Алашанского массивов, до того игравших роль водоразделов. Теперь локальные гидрографические системы, приуроченные к отдельным предгорным прогибам, стали объединяться в региональные системы, но также еще лишенные внешнего стока. В частности, к концу плиоцена относится образование Лобнорского бассейна, в котором объединялись реки части Тянь-Шаня, Куэнь-Луня и Нань-Шаня, раньше питавшие озерные бассейны Кучарской, Яркендской и Цзюцюанской впадин.
В неогене из наньгобийского пояса равнин окончательно выделился Цайдам, еще более активизированный вследствие его позиции между тесно расположенными хребтами Куэнь-Луня и Нань-Шаня. Его высота к концу неогена, по-видимому, уже превысила 2000 м.