在距今4亿至3.6亿年前的泥盆纪时期，陕北是湖海沼泽，植物茂密，动物成群，气候温暖湿润，后来随着地壳不断下沉，树木被沉积的泥砂迅速淹埋，然后逐步形成了含煤岩系。
图1，陕西在鄂尔多斯盆地的位置
此后，陕北煤田(主要指分布在陕西榆林市和延安市子长县的煤)经历过三次聚煤作用，形成了三个不同地质时代的煤田。
图2，煤炭开采
陕北石炭二叠纪煤分布在府谷、佳县、吴堡、绥德境内，主要煤种有长焰煤、气煤、肥煤、焦煤，特征是低中灰、低磷、高发热量，可采煤层11层，单层最大厚度为15.47米，面积约6631平方公里，东邻黄河与山西相望。
图3，陕北横山煤田
陕北三叠纪煤集中分布在延安宝塔区、子长、富县(称子长矿区)，该煤田的主要特征是低中灰、低硫、高发热量，可采煤层6层，单层煤层厚度一般不超过1米，面积约4572平方公里。
图4，煤炭资源开采
陕北侏罗纪煤田位于陕西省榆林市北部，北接内蒙古东胜侏罗纪煤田，两者实为一体，统称鄂尔多斯盆地东胜—神府侏罗纪煤田。
图5，煤炭开采
陕北侏罗纪煤田从东北头到西南端，依次划分为神府新民矿区、榆神矿区、榆横矿区和靖定预测区。煤田内自东向西煤层层数逐渐减少，多者达14层，少者为9层，面积26600平方公里。
图6，陕北三叠纪古环境
各主要可采煤层结构均为简单至较简单，煤层稳定性及连续性好，是世界上八大煤田之一。
图7，煤炭运输
陕北侏罗纪煤田赋存煤层均为不粘煤和长焰煤，其中榆神矿区和神府新民矿区主要可采煤层均为特低灰、特低硫。
图8，陕北侏罗纪野外煤层
中高发热量、低熔灰份煤，并具有热稳定性好、抗碎强度高、可磨性差、含油率高等特点，是优质的化工动力用煤。
