La Cuenca Oriental de Venezuela cuenta con unas reservas probadas de 54 MMMBls de petróleo y 107 BPC de gas. Aunque ha sido ampliamente estudiada en los últimos 20 años, aún pueden identificarse áreas exploratorias dentro de esta prolífera cuenca. Diferentes modelos tectónicos que explican su origen y evolución han sido propuestos, basados principalmente en datos geológicos y geofísicos. Sin embargo, muy pocos estudios han considerado información geoquímica. En esta contribución, un estudio a escala regional ha sido desarrollado para validar varios modelos tectónicos y cinemáticas de deformación, integrando datos geológicos, geofísicos y geoquímicos. El modelado gravimétrico y magnético permitió evaluar y seleccionar aquellos modelos tectónicos cuya configuración estructural responde satisfactoriamente a los datos potenciales. Posteriormente, empleando un modelado cinemático-geoquímico 2D acoplado, la cinemática de deformación para cada modelo fue validada con datos de madurez de roca madre, ubicados en superficie y pozos. El modelado tectónico-geoquímico suministró además, información respecto al tiempo de formación de estructuras, evolución de la madurez de la roca madre, generación y expulsión de hidrocarburos. El análisis de los modelos evaluados en este trabajo llevó a proponer una cinemática que contempla una deformación fuera de secuencia, activando primero estructuras en la zona frontal del hinterland, seguida de una deformación en la zona posterior y por último la activación de la zona media y delantera del mismo, para así alcanzar los niveles de madurez encontrados en el sistema plegado. Es recomendable incluir simulación de migración de fluidos con el objeto de reducir la incertidumbre del presente estudio.