鄂尔多斯盆地东缘是非常规天然气勘探开发的重点地区，基于煤田钻孔和煤层气井数据，统计分析了含煤岩系厚度、埋深和海拔标高的分布，并对地层岩性特征和沉积环境予以归纳。含煤地层本溪组、太原组和山西组，及其上的石盒子组厚度渐次增大，沉积中心集中于南部的大宁—乡宁地区和北部的兴县—临县地区。太原组沉积中心大宁—乡宁地区是盆地构造升降过程中南北物源的汇聚中心，山西组沉积中心兴临地区储集了丰富砂体。东缘埋深由东向西逐渐增大，海拔标高渐次降低，总体为单斜构造，其中兴临地区地势变化最快。煤系中砂岩、碳酸盐岩和泥质岩广泛分布，发育有碳酸盐岩台地、障壁—潟湖、陆表海三角洲、湖泊，以及曲流河、辫状河等沉积体系。多种体系在不同时空内的叠加发育，为煤层气、致密气的生储和保存提供了丰富的物质基础。