四川盆地属扬子准地台四川台坳。
古生代时相对隆起，缺乏泥盆系和石炭系。
印支运动转换为大型拗陷，晚燕山运动，特别是喜马拉雅运动后发生褶皱隆起。
盆地的格局主要受北东—南西向及北西向两条构造线控制，构成了典型的菱形盆地，广元、雅安、叙永、云阳为菱形的四顶点，东西两边稍长，为380～430公里，南北两边略短，为310～330公里。
以上菱形四顶点的连线与盆地内650～750米的等高线大体相当，盆地底部与边缘山地也以此为分界。
四川盆地在距今1.4亿年以前，还是内陆湖盆。
至距今6.6千万年时，盆地边缘山地迅速隆升，长江中上游水系开始沟通。
盆地内湖水东泻奠定了现今之地貌形态。
