Марганцевые месторождения формировались в различные эпохи развития земной коры, от архейской и протерозойской вплоть до кайнозойской, а конкреции марганцевых руд накапливаются на дне океана и в настоящее время. В докембрии происходило наиболее интенсивное накопление осадочных руд. Это, по-видимому, связано с высоким содержанием в то время в атмосфере CO2, который, как известно, повышал кислотность поверхностных вод. В кислотных водах марганец легко мигрировал и выносился в морской бассейн, где и происходило его осаждение в форме MnCO3, часто совместно с CaCO3. Впоследствии эти руды были метаморфизованы. Так возникли многочисленные метаморфизованные месторождения в Индии, Бразилии, Южной Африке и на территории СССР (Мазульское, Саган-Заба и др.).
Незначительные по масштабам осадочные месторождения формировались и в палеозое: в кембрии (Усинское на Урале, впоследствии метаморфизованное), в девоне и нижнем карбоне (месторождения Южного Урала и Центрального Казахстана, а также Ум-Богма в АРЕ, Гуэльва в Испании) и в пермский период (Улутелякское на Западном Урале). Другой еще более важной эпохой является олигоценовая, когда были образованы крупные осадочные месторождения марганца в СССР (Никопольское, Чиатурское, Аджамети-Чхари, Мангышлакское, Полуночное, Марсятское и др.), а также некоторые месторождения в Марокко (Имини) и НРБ (Пожарево Варненско, Игнатиево). На долю месторождений олигоцена приходится почти 2/3 мировой добычи марганцевой руды.
Фациальные условия образования осадочных марганцевых руд напоминают условия отложения руд железа. В распределении марганцевых руд намечается зональность: первичноокисные руды отлагаются в прибрежных частях среди пород песчано-алевролито-глинистого состава; по мере удаления от берега окисные руды постепенно сменяются карбонатными (родохрозит, манганокальцит, кальциевый родохрозит), ассоциирующими с глинами, кремнистыми глинами и опоками. Однако марганцевые руды сдвинуты относительно железных руд в пелагическую зону.
Осадочные месторождения марганца формировались в относительно стабильной тектонической обстановке в условиях жаркого и влажного климата: на склонах кристаллических щитов, на платформах, в срединных массивах геосинклиналей. Накопление марганцевых осадков происходило в прибрежных зонах мелководных морских бассейнов; благоприятными участками для их аккумуляции служили углубления дна бассейна, депрессионные понижения, впадины. Источником Mn являлась кора выветривания более древних пород, слагавших окружающие возвышенности. Вынос марганца осуществлялся в форме металлоорганических соединений совместно с органическими взвесями.
В последнее время большой интерес вызывают марганцевые конкреции, возникающие в глубоководных океанических илах. Это современные диагенетические образования, формирующиеся за счет сноса марганца с суши, а также поступления из глубин в районах проявления современного подводного вулканизма. Зарождение идет вокруг обломков пород и организмов (пемзы, базальта, свекла, раковин, кораллов, радиолярий). Эти ядра сначала покрываются пленками гидроокислов железа (состав FeOOH ∙ Н2O), а затем эпиктаксиально нарастают окислы марганца.
Миграционная способность марганца в поверхностных условиях выше, чем у железа, что объясняется лучшей растворимостью соединений марганца и большей их устойчивостью. Соответственно железо осаждалось раньше (ближе к берегу), чем марганец, т. е. происходило отделение марганца от железа. Различия в поведении этих металлов намечаются уже в коре выветривания; марганец удаляется из коры выветривания еще в щелочную стадию (при pH 8,5), в то время как железо не выносится, а накапливается. Только когда pH понижается до 7, начинается массовый вынос железа.
При формировании железо-марганцевых руд месторождений каражальского типа в Казахстане марганец вследствие его большей подвижности распространялся на большую площадь, чем железо, не создавая больших концентраций. Некоторое пространственное разобщение существенно марганцевых и железных руд указывает на то, что когда происходило отложение железа в окисной форме, условия для отложения марганца были неблагоприятными. Это могло быть только при повышенной кислотности среды. Выпадение в осадок основной массы марганца и некоторого количества железа свидетельствует о щелочной обстановке рудоосадкообразования.
Метаморфизованные месторождения возникали в результате многоэтапного регионального метаморфизма. Как известно, они широко распространены в Индии. Региональный метаморфизм здесь проявлялся с различной интенсивностью — от низкой (на востоке полосы в Центральной Индии) до высокой (на севере) ступени, но большинство марганецсодержащих пластов подвергалось метаморфизму, соответствующему условиям появления силлиманита. При низкой ступени метаморфизма окислы и, возможно, карбонаты марганца были превращены в брауниты, а кремнистые породы — в кварциты. При средних ступенях метаморфизма возникали силикаты марганца, частично происходила перекристаллизация браунита. Индийские геологи подчеркивают, что гондиты и кодуриты являются продуктами метаморфизма «нечистых» марганейсодержащих осадков, тогда как пласты браунитовых руд являются метаморфизованными первичноосадочными окисными марганцевыми рудами. Это различие в составе первичных марганецсодержащих осадков привело к формированию двух типов метаморфизованных месторождений марганца.
Марганец накапливается также при контактово-метасоматических и гидротермальных процессах, приводящих к формированию месторождений цветных и редких металлов. Скарнообразование иногда сопровождается отложением родонита и мангангеденбергита. Более высокие концентрации марганца отмечаются в среднетемпературных гидротермальных месторождениях, залегающих обычно в изверженных породах, слагающих нижний ярус складчатых областей. Главный минерал марганца в этих месторождениях родохрозит, который выделяется в одну из более поздних стадий минерализации совместно с галенитом и с сульфосолями свинца и серебра. Родохрозит в ряде случаев образует и самостоятельные жилы на периферии рудных полей. Иногда в них (например, на месторождении Бьютт, США) родохрозит имеет промышленное значение и извлекается попутно при добыче руд других металлов.