内蒙古在地质学上有四大盆地。
（1）鄂尔多斯盆地，又名陕甘宁盆地，地处阴山、大青山、陇山、黄龙山、桥山、贺兰山、六盘山、吕梁山、太行山之间，面积约37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。
鄂尔多斯盆地，包括宁夏大部、甘肃的庆阳和平凉、陕西的延安、榆林和关中北部、内蒙古的鄂尔多斯等地。
鄂尔多斯盆地矿产资源丰富，主要有煤、石油、天然气、地热、岩盐、水泥灰岩、天然碱、铝土、油页岩、铀等。
（2）二连盆地，位于内蒙古自治区的中北部，以二连浩特为中心，东起大兴安岭，西到索伦山地，南为阴山，北至中蒙边界，东西长1000公里，南北宽20～220公里，面积约10万平方公里。
（3）银额盆地：位于内蒙古自治区中西部,面积约12.3万平方公里，位列中国十大盆地之六。地貌以沙漠、戈壁为主，气候干旱，降水稀少。
（4）乌珠穆沁盆地：位于内蒙古锡林郭勒盟低洼地带。海拔800—900米。东西长约200公里，南北宽约100公里，面积2万平方公里。有苏悦勒金河、乌拉盖河，由东北向西南流。高力罕海、银吉甘河由东南往西北流。河流经过的地区形成大小不一的湖泊和沼泽地。盆地牧草茂密，水源充足，产草量高，是全盟最好的牧场。
