陝甘寧盆地在地質學上稱鄂爾多斯盆地:北起陰山、大青山,南抵隴山、黃龍山、橋山,西至賀蘭山、六盤山,東達呂梁山、太行山,總面積37萬平方公里,是我國第二大沉積盆地。
鄂爾多斯盆地包括寧夏大部,甘肅隴東地區慶陽市、平涼市,陝北地區延安市、榆林市,關中地區的北山山系以北區域,內蒙黃河以南鄂爾多斯高原的鄂爾多斯市 。
盆地具有地域面積大、資源分佈廣、能源礦種齊全、資源潛力大、儲量規模大等特點。盆地內石油總資源量約為86億噸,主要分佈於盆地南部10萬平方公里的範圍內。
從地質特性看,鄂爾多斯盆地是一個整體升降、坳陷遷移、構造簡單的大型多旋迴克拉通盆地,基底為太古界及下元古界變質岩系,沉積蓋層有長城系、薊縣系、震旦系、寒武系、等,總厚5000—10000m。主要油氣產層是中生界的三疊系、侏羅系以及下古生界的奧陶系。
從盆地構造特徵看,西降東昇,東高西低,非常平緩,每公里坡降不足1°。從盆地油氣聚集特徵講是半盆油,滿盆氣,南油北氣、上油下氣。具體講,面積大、分佈廣、複合連片、多層系。縱向説含油層繫有“四層樓”之説,因此,這個盆地有聚寶盆之譽。