鄂尔多斯盆地位于华北地块西部，是一个地台型构造沉积盆地，又是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地。在中生代侏罗纪末之前，华北隆台是一个统一的整体，至白垩纪，东部的山西地区隆起，使鄂尔多斯地台与华北隆台逐渐分离，才形成独立的一个盆地。
该盆地具有太古界及早元古界变质结晶基底。基底顶面形态为东高西低，北高南低，呈不对称状。基底的构造形态控制着盆地的沉积盖层及区域构造形态。盆地基底以上最早的沉积盖层是中元古界长城系及蓟县系。晚元古代早期因晋宁运动上升为陆，至后期在局部地区沉积了晚古生界寒武系。
早古生代，除盆地北部为古陆外，其余广大地区都接受了沉积，以稳定的陆表海碳酸盐岩沉积为主，厚度较大，从800m±至5000m以上不等，在秦、祁、贺海槽区厚度最大。
加里东旋回晚期，地台整体全面抬升，并经历了1.4亿年的风化剥蚀，致使地台上缺失了上奥陶统、志留系、泥盆系和中、下石炭统。这一时期经早表生岩溶作用期、裸露风化期和埋藏期等多期岩溶，形成了下奥陶统马家沟灰岩的风化壳溶蚀带，这对本区下古生界古风化壳型气藏的形成具有重要意义。
晚古生代石炭纪晚期，鄂尔多斯盆地又开始沉降，连续接受沉积，其沉积背景大体与华北地区一致，同属大华北沉积域，发育海陆交互相—内陆河湖相沉积。晚石炭世本溪期以中央古陆为界，东为华北海域，沉积了本溪组；早二迭世太原期，东西海域扩大连为一体，主要形成滨浅海—近海沼泽相的碳酸盐岩与煤系地层沉积。早二迭世山西期及中二迭世下石盒子期，随着海水的退出，鄂尔多斯盆地沉积环境逐渐过渡为河流—湖泊环境，形成本区多期叠置、大面积带状展布的河流—三角洲相砂体沉积，构成本区上古生界的储集层系。同时广泛分布、具有一定厚度的潮坪、湖沼相泥页岩与煤层成为本区良好的烃源岩层和盖层，并与广泛分布的储层构成良好的生储盖组合，进而成为鄂尔多斯盆地上古生界砂岩岩性气藏广泛发育的基础。
中、晚二迭世至早、中三迭世，气候已由潮湿转为干旱，沉积了许多红色地层。
至晚三迭世，气候又变得潮湿，并形成了大型内陆淡水湖泊，此时盆地的面貌，西部为隆坳相间的雁列构造格局，沉积厚达3000m；北部为南倾斜坡，沉积厚度800~1000m；南部主要为厚达1000~1400m的湖相沉积，成为鄂尔多斯盆地最主要的生油岩系。
印支运动使鄂尔多斯地台整体抬升，遭受剥蚀，形成沟谷纵横的丘陵地貌，并于沟谷中发育了早侏罗世河流相沉积。其后部分地区发育湖沼相沉积。
至燕山旋回中、晚期，盆地西部受到推挤使盆地坳陷部位逐渐向东迁移，而盆地东部却逐渐抬升，从而与华北盆地分离，成为独立的鄂尔多斯盆地，并在盆地中沉积了厚约1000m的白垩系。
据前人研究证实，不同构造区带地质背景形成不同类型的圈闭。如盆地西缘构造运动强烈，以断块背斜圈闭为主，如胜利井气田石盒子组气藏；盆地北部的伊盟隆起也受构造运动的强烈影响，形成了一系列背斜，以背斜圈闭为主，如阿布劳庙含气构造的石盒子组气藏；而伊陕斜坡由于构造简单，无背斜、断块之类构造圈闭发育，故此区主要发育岩性圈闭气藏，如陕114井区山2段岩性气藏。
鄂尔多斯盆地总体构造不发育，可以说抓住了储层，就抓住了本质。局部地区的油藏可能与鼻隆构造有密切关系。
何自新等 鄂尔多斯盆地演化与油气,石油工业出版社，2003
杨俊杰.鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律[M].北京:石油工业出版社, 2002.
杨俊杰,裴锡古.中国天然气地质学(卷四)[M].北京:石油工业出版社,1996.
这几本书是关于鄂尔多斯盆地比较好的参考书。
