吐哈盆地西部吐鲁番坳陷勘探比较深入，东部哈密坳陷勘探程度较低，为了充分认识哈密坳陷的构造格局及坳陷的形成演化过程，本论文以构造地质学、平衡剖面原理等理论为指导，以二维地震资料和钻井资料为基础，抓住断裂体系与构造演化两个关键点对哈密坳陷的现今构造格架及其形成过程展开了研究。本次研究充分利用二维地震资料，统计了哈密坳陷主要断裂的基本要素，明确了断裂体系的平面展布，通过建立3种逆断层模型（单向逆冲型、对向滑动型和基底抬升型），计算了主要断裂各期次的活动量大小，明确了印支运动、燕山运动、喜山运动对哈密坳陷的改造程度。在断裂研究的基础上，通过平衡剖面的绘制，搞清了哈密坳陷自晚石炭纪至第四纪的构造演化过程。研究结果表明：（1）哈密坳陷断裂展布有4个优势方向：东西向、北北东向、北西西向、北东东向，火石镇凹陷为多条北北东向断层交于近东西向的南湖断裂上，构造变形多表现为断块强烈逆冲，三堡凹陷为北北东向断层与北西西向断层的交织，构造变形主要是地层褶皱弯曲。（2）从断层活动性分析上来看，印支期断层活动呈南强北弱的特点，燕山期断层活动强度明显减弱，总体上表现出北强南弱的特征，喜山期主要表现为坳陷南部断层继承性活动。（3）哈密坳陷石炭纪—第四纪的演化过程可分为5个阶段：弧后洋盆、残留洋盆稳定沉积阶段（D-C）、弧后裂陷盆地发育阶段（P₁）、前陆盆地发育阶段（P₂-T₃）（晚海西—印支期）、再生前陆盆地阶段（J-K）（燕山期）、内陆山间盆地阶段（E-Q）（喜山期）。（4）哈密坳陷的演化过程表现为区域和强度的差异性、地层沉积的局限性、构造格局的复杂性和演化的“相对独立性”，火石镇凹陷以二叠系和三叠系为主，其构造格局经晚印支运动改造后基本定型，三堡凹陷以三叠系和侏罗系为主，其构造格局是在印支期初现雏形，燕山期过后才得以定型。