鄂尔多斯煤田成煤期有石炭二叠纪、晚三叠纪、中侏罗世。按含煤岩分布，该煤田可划分为三个含煤带。
（1）东带。石炭二叠纪煤产地，包括准格尔、河东、渭北等。
（2）西带。石炭二叠纪煤产地为主，包括桌子山、贺兰山、韦洲等，另有汝箕沟等零星中侏罗世为产地。
（3）中带。其东侧有东胜、神木等中侏罗世及子长、牛武晚三叠世为产地；西侧有灵武、固原中侏罗世煤产地；南部有黄陵、彬县、陇县、华亭等中侏罗世煤产地。
地质构造本煤田系一近南北向构造盆地，向斜轴部在宁夏盐池——甘肃环县一线，东翼平缓（20℃）。轴部由白垩纪组成，向两翼依次分布侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系及奥陶系。向斜之上被新生界不整合覆盖。晚古生代及中生代地层均形成于华北更为广阔的沉积盆状格局，并使煤系得以保存。整个盆地构造条件简单，尤在东翼中小型褶曲断裂颇为少见。盆地内尚未发现火成岩。
石炭二叠纪煤系包括晚石炭世本溪组（羊虎沟组）、太原组，早二叠纪世山西组及下石盒子组四组含煤地层。煤层情况如表1所示。
晚三叠纪世煤系名瓦窑堡组，属上三叠统延长群的顶部层位，由陆相砂岩、泥岩夹煤层及油页岩组成，局部夹泥岩透镜体，厚186-412M。可采煤层仅分布于子长县及富县牛武两处煤产地。煤层层数最多可达32层，但多为薄煤层，仅有两层可采，可采煤层总厚0.31-4.66M。
中侏罗世煤系名延安组，由陆相砂岩、页岩、粘土岩夹煤层组成，厚60-618M。除在陕西北部大理河以南、葫芦河以北、吴旗县以东地区，该组内无可采煤层外，煤田内其它部位均含有可采煤层。
资源鄂尔多斯市煤炭资源丰富，含煤面积约6.1万平方公里，占全市国土面积的70%，已探明煤炭资源储量2017亿吨，约占全自治区的2/3，中国的1/6，预测远景储量超过万亿吨。全市可划分为东西南北四大煤田，东部准格尔煤田，西部桌子山煤田，南部东胜煤田，北部乌兰格尔煤田。四大煤田，除乌兰格尔煤田外，其余均在开发中。开发的三大煤田煤层赋存稳定、瓦斯含量少、埋藏浅、每层厚度大、煤层多、易开发。成煤年代为石炭二叠纪和侏罗纪，煤种齐全，有长焰煤、部粘结煤、弱粘结煤、褐煤、气煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤，用于动力煤、化工用煤、煤气化、煤液化、炼焦用煤及配煤。煤炭资源品质优良，总体具有低灰、低硫、低磷、低汞、低砷、低氯、中高发热量的“六低一高”特征。属于动力煤的主产区，是我国规划建设的14个大型煤炭基地之一和9个煤电基地之一。[1]
全煤田煤炭资源量约1800GT，其中埋100M以浅的约650GT。截止1989年底的探明储量总计346.4GT，各煤产地的探明储量为：准格尔25.3GT，河东50.3GT，渭北6.2GT，东胜73.3GT，陕北135.7GT，子长0.8GT，黄陵14.4GT，汝箕沟0.6GT，灵武25.4GT，华亭5.2GT，桌子山3.7GT，贺兰山2.5GT，韦洲横城3.0GT。
该煤田也是一个大型含油、气盆地，除在中西部华池——环县及银川——灵武一带已发现不少中、小型油田以及全盆地有不少中、小型气田分布外，近年又在靖边——横山一带探明天然气储量100GM3，成为中国陆上最大的天然气田。
煤质(1)石炭二叠纪煤多属中一富灰、低一高硫煤，一般山西组以产低一中硫煤为主，太原组以高硫煤为多。除北部准格尔为长焰煤外，其他煤产地均为烟煤。东带煤级在平面上由北向南变质程度增高：河东煤产地北段（府谷——离石）为气煤，南段（离石——乡宁）为肥、焦、瘦煤，渭北煤田为瘦煤、贫煤（深部无烟煤）。西带煤多属气、肥煤、焦煤。河东煤产地南段的离石、柳林、乡宁一带是中国主要炼焦煤基地。
（2）晚三叠世煤属低——中灰、中硫煤，为气煤。
（3）中侏罗世煤属中——低灰、低硫煤，除汝箕沟为无烟煤、黄陵有部分有气煤外，其他均为不粘煤、弱粘煤或长焰煤。煤田北部的东胜、陕北地区，煤的灰分极低，是中国著名的优质动力煤产地；而汝箕沟亦以特低灰分成为著名的优质无烟煤产地。
开采条件煤田中绝大部分地区地质构造和水文地质条件均很简单，属中国煤矿开采条件最好之处。但渭北、贺兰山、桌子山煤产地中小型断裂比较复杂。渭北中深部（标高+380M以下）还有受奥陶纪灰岩水威胁问题。在煤系埋藏浅部，煤层倾角平缓，适宜建设露天矿（准格尔、东胜、陕北、黄陵等）。现有开采矿井尚浅，暂多属低瓦斯矿井，仅在石嘴山矿区有瓦斯突出，因煤层甲烷随深度而增加，估计今后瓦斯突出危险会增大。煤尘爆炸在渭北、贺兰山、河东等处均已有所发生。中侏罗世煤层普遍有自然发火现象；石炭二叠纪煤层除贺兰山矿区外，一般不自然发火。
开发概况自宋代开始，渭北、河东、贺兰山等地即有采煤活动，在渭北还发现过早自战国时代的挖煤遗迹。目前，煤田内已建成九个矿务局，年产煤超过30MT，包括各种经营体制和规模的煤矿，近年来每年煤产量已近100MT。随着中国煤炭工业战略西移，该煤田已成为全国煤炭工业建设的重点。正在建设的大型煤炭基地尚有：准格尔（露天）、离柳、东胜、神木和华亭等。
