淮南市境在構造單元上屬于中朝準地臺淮河臺坳淮南陷褶斷帶（即華北地臺豫淮褶皺帶）東部的淮南復向斜。東界為郯廬斷裂，西臨周口坳陷，北接蚌埠隆起，南鄰合肥坳陷，南北為洞山斷裂和劉府斷裂夾持。區內構造以北西西向構造占主導地位，受后期強烈改造，但總體形態變化不大，復式向斜內次一級褶皺及斷裂發育。地質演化歷史可分為前震旦紀、震旦紀—三疊紀、侏羅紀—第四紀3個階段，前震旦紀，淮南地殼處于活動階段；震旦紀—三疊紀屬于劇烈運動時期，先后經歷了蚌埠、鳳陽、皖南、加里東、華西力、印支等運動。其間地殼幾度隆起沉降，形成了海陸交互相地層。特別是晚石炭紀和二疊紀時期海陸交互相的沉積環境，為煤炭資源的生成提供了良好條件，從而形成了境內大量的煤炭資源。侏羅紀—第四紀，經過燕山運動和喜馬拉雅運動，逐漸塑造出了本世紀的地貌特征。