Budowa geologiczna Ruwenzori to najwyższe na Ziemi pasmo gór zrębowych. Stanowią zrąb tektoniczny (horst) wypiętrzony pomiędzy dwiema gałęziami Wielkiego Rowu Zachodniego. Według dominującej hipotezy naukowej północna część Wielkiego Rowu Zachodniego była w miocenie i późnym pliocenie terenem położonym stosunkowo nisko, zalanym przez wody paleojeziora Obweruka. Wydźwignięcie gór Ruwenzori nastąpiło około 3 milionów lat temu w krótkim geologicznie przedziale czasu i przedzieliło to obniżenie na dwie części – basen Jeziora Edwarda (obejmujący również współczesne Jezioro Jerzego, które stanowi od późnego plejstocenu odrębny zbiornik wodny) oraz basen Jeziora Alberta (obejmujący także dolinę rzeki Semliki). Zgodnie z innymi badaniami wypiętrzanie gór Ruwenzori rozpoczęło się już w eocenie lub oligocenie i było procesem znacznie bardziej długotrwałym.