主要分布于沅陵县境东半部，西北及西南部也有少量出露，面积约1700km2，是县境内最古老的地层。厚度巨大，岩性特殊，韵律发育变质明显，属浅海相沉积的泥沙质岩系。依据岩性区域变质程度和接触关系，可划分为上、下两个亚群。下亚群：梵净山组，分布于县境东北部石峰尖、明月山、仙鹅抱蛋和东湖等地，面积约130km2。因褶皱强烈，变质较显著，岩性单调，出露不完整，故层序尚未建立，厚度2450m以上。上亚群：①马底驿组：不整合于梵净山组之上，出露普遍，主要分布于叶家山、滴水坪、上江溪以及马底驿站一带，以紫红色夹灰绿色板岩为特征，厚度1122～1248m；②五强溪组：主要分布于五福堂至枣木铺、钟鼓界至羊皮帽、湖池塘及湖油溪等地，厚度275～1340m。此外，震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第四纪地层在沅陵县及怀化市各县均有分布，不一一描述。
