中国现代大陆是由几个陆核经过漫长地质时期发展、演化、拼接和改造所完成的。太古宙中晚期华北陆核和南塔里木、佳木斯、川西等微陆核形成，古元古代末期形成华北陆块，新元古代中期塔里木陆块形成并与华北陆块对接，此期扬子陆块、华夏陆块亦已形成并与华北-塔里木陆块汇合形成原始中国大陆，完成了中国大陆的第一次拼接。新元古代晚期震旦纪，天山-兴安、昆仑-秦岭、南华等陆缘开始发展，早古生代末期扬子陆块东南固结、增生，古中国大陆形成；晚古生代后期塔里木—华北板块与西伯利亚板块对接，完成了中国大陆的第二次拼接。中生代早期藏滇板块与华南板块，华南板块与塔里木—华北板块对接，完成了中国大陆的第三次拼接。燕山期主要是环太平洋陆内造山及拗陷、断陷活动。新生代早期印度板块北缘喜马拉雅板片与藏滇板块南缘对接，至此完成了中国大陆的第四次拼接，现代统一的中国大陆形成。印支期、燕山期和喜马拉雅期是现代统一的中国大陆的定型阶段。中、新生代时期，中国大陆继续向北漂移，东部受库拉—太平洋板块向欧亚板块俯冲的影响，形成滨太平洋构造域，西部受印度板块的挤压，形成新特提斯构造域，从而改变了中国大陆古生代以来以古亚洲构造域为主导的构造格局，为现代大陆构造格架的形成创造了条件。
印支期是古生代与中新生代的过渡时期，古构造、古地理既沿袭了古亚洲构造域的特征，又对前期构造格架及古地理面貌有所改造。燕山期是重大变革时期，在滨太平洋构造域与新特提斯构造域地应力场效作用下，对已形成的中国大陆构造格架进行改造，东部形成北东、北北东向构造带，西部形成北西西、近东西向构造带。北东向构造体系自东部海域至大陆中部形成北北东向巨型隆起带和沉降带，由山系组成的隆起带多为中低山，由松辽、华北、江汉及鄂尔多斯、四川等大型沉积盆地组成沉降带。东西向构造带以天山—赤峰活动带、昆仑—秦岭活动带形成近东西走向的巨型山系，古天山、古阴山、古燕山、古秦岭及古南岭等中低山系自西而东横亘于中国大陆。北东、北北东向构造带和北西西、近东西向构造带相互交织、重叠形成新的构造格局，为现今构造、地貌格局奠定了基础。
进入新生代，亚洲大陆地球动力学机制出现转机，地壳应力状态发生改变，构造格架与燕山期有所不同，古地理面貌亦随之改变。古新世—始新世时期，西藏南部、塔里木西部、台湾等仍为海水淹没，地势在海平面之下，发育有海相沉积。藏南老第三纪早期海岸线位于班戈错—下岗江一带，中期退至雅鲁藏布江北侧的仲巴—林周一带，至晚始新世海水从西南和东南方向退出，西藏全境成为低山和湖沼洼地，海拔高程均在1000 m以下。塔里木盆地西部喀什海湾亦逐渐缩小、变浅，为地势平坦的潟湖，形成浅海相、潟湖相、海陆交替相沉积，周缘隆升为地势不高的山系。大陆东部，东海大陆架已经形成，时而为海，时而为陆，地势平坦呈向东倾缓坡。古新世至始新世为浅海相、滨海沼泽相沉积，渐新世为浅湖、河流沼泽相沉积。台湾地区构造活动增强，菲律宾海板块强烈挤压，火山喷发形成火山碎屑岩沉积，厚度超过万米，为后期台湾岛隆升准备了物质条件。始新世末，印度板块与欧亚大陆对接，最后形成完整统一的中国大陆，期后主要以剥蚀夷平为主，原来形成的中低山系被剥蚀后高差渐小，整个大陆被准平原化。
新第三纪时期，中国大陆西部印度板块喜马拉雅板片与藏滇板块刚刚碰撞，特提斯海与喀什海湾的海水退出不久，碰撞带尚处调整、固结阶段。此期印度板块在洋脊扩张的推动下继续向北北东方向推移，因纬向惯性力指向西，其量值虽小，两者合力则由原来指向北北东而转向北偏移，形成向北的挤压应力。同时欧亚板块在地球自转加速的情况下，形成指向赤道方向的经向惯性离心力的切向增量较大，形成向南的挤压应力。在南北挤压应力作用下，藏滇板块在水平方向被压缩变短，在垂直方向缓慢隆升达到2000 m左右的高度。中国大陆东部地应力亦经历了一个调整过程，燕山期的地应力状态是太平洋板块相对向北移动，亚洲大陆相对向南移动，两者运动相反而作逆时针对扭，派生出北西西—南东东方向的挤压应力，形成北北东向隆起带与坳陷带，以及北北东向的左旋压扭断裂带。晚始新世—渐新世初即喜马拉雅早期，太平洋板块运动方向由北北西向（或向北）转为北西西向（或向西），主压应力偏转了一个角度，扭动方向亦由逆时针扭动转变为顺时针扭动（或挤压）。由于主压应力方向偏转角度较小，延续时间不长，并未改变原构造带的总体走向，只是近似同方位挤压，使隆升与沉降仍然持续。在隆起带形成的纬向山系出现引张断陷，隆起带遭受风化剥蚀的同时还在缓慢隆升，坳陷带亦继续沉降，华北盆地整体沉降形成大型坳陷盆地。位于大陆东缘的台湾受菲律宾海板块的推挤，太平洋板块运动偏转后，中新世中期后台湾岛开始隆升露出海面。
渐新世末至上新世早中期是中国大陆现代地貌奠基阶段，大陆西部喜马拉雅山系隆升，海拔在3500 m以下，藏南抬升至2000 m左右，藏北盆地则隆升为高地，藏东古横断山达2000～3000 m，呈现东高西低的地势，水系由东向西入海。西北山系快速隆升，古天山、古祁连山及古喀喇昆仑山已抬升至中高山，几个大型盆地堆积了巨厚粗碎屑沉积物。大陆东部以剥蚀夷平和沉降堆积为主要特征，除古秦岭仍为中高山外，古阴山—燕山、古南岭山系均被剥蚀夷平为低山，而北东向的古五台山—古太行山已隆升为中高山，古大兴安岭仍保持为中低山，吉辽山地、闽浙高地以低山为主。华北盆地整体下沉形成拗陷型盆地，松辽、苏北盆地沉降范围扩大，江汉盆地沉降幅度减小，盆地亦稍有缩小。而台湾东部中央山脉开始隆升，西部海陆交替相沉积厚达6000～7000 m。东海北部及黄海大部仍为陆地，南海海域地壳较为稳定，开始整体下降为海，形成两隆三坳的构造格局。
上新世晚期至全新世，中国大陆古地理面貌发生了很大的变化。大陆西部应力状态并未发生重大改变，印度板块强烈向北推挤与欧亚大陆向南阻挡，两力相对挤压，碰撞带调整、固结基本完成。从上新世晚期开始青藏地区迅速隆升，地壳受挤压后大幅度缩短，喜马拉雅山隆起幅度远高于整个高原。青藏高原的东缘因失去印度板块的碰撞阻挡，出现强烈的顺时向扭动，从而整体形成旋扭构造体系。高原北侧因西伯利亚板块的向南推挤和高原的阻隔，南北向的挤压导致天山山系的隆升与准噶尔、塔里木盆地的沉降。大陆东部，更新世前地应力状态未发生改变，隆升的山系和坳陷、断陷盆地仍在隆升和下陷。早更新世时，地球自转速度减慢，太平洋板块向西俯冲推挤作用减弱，走向近南北的断裂带和坳陷带出现引张断陷。在青藏高原东缘由于南北向挤压又受到扬子陆块向西的推挤，被挤压向东蔓延的物质形成大雪山系，而本应隆起的四川盆地，因青藏高原地下壳幔物质东延顶托起莫氏界面，地表则沉降形成丘陵，被周缘山系围限后形成盆地。自中新世中期后，台湾岛强烈隆升与沉降，中央山脉强烈隆升，伴有火山喷发与挤压变质，西侧快速沉降堆积了巨厚沉积物。中新世末，南海北部强烈拉张形成北东东向的南海北缘槽地。上新世晚期前，南海中部经过两次扩张形成北东—北北东向中央海盆。
上新世晚期至更新世是中国大陆古地理面貌定型时期。青藏地块强烈抬升，从中新世中期2000 m抬升到中更新世时3000 m，至晚更新世时达4000 m以上。喜马拉雅山系和帕米尔高原隆升速度最快，达到7000～8000 m以上的高度，成为世界最高峰，整个高原呈现由西向东缓慢倾斜地貌。渐新世至中新世时期形成的剥蚀夷平面抬升到5000 m高度，构成了大陆地势最高一级阶梯。古天山山脉强烈抬升，西段最高峰达5000～6000 m，北山、阿尔泰山隆升为中低山，总体形成西北高、东南低的地势。塔里木、准噶尔盆地堆积了2000 m厚的陆相红色碎屑沉积，在山前坳陷形成巨厚的西域系，最厚达3000 m。更新世时期形成黄土高原，鄂尔多斯盆地边堆积、边抬升，高达1000 m，局部可达2000 m，成为现代黄土高原。随着阴山山脉和大兴安岭的抬升，内蒙古高原海拔高达800～1000 m。云贵高原自上新世晚期后，西段抬升达2000～3000 m，东段抬升较弱，山峰在2000 m左右，总体构成西高东低的缓倾高原。鄂尔多斯、内蒙古、云贵高原构成中国大陆第二级阶梯。大陆东部，华北盆地的沉降形成由西向东至渤海湾缓慢倾斜的大平原，海拔高度由几十米至3～5 m，渤海、黄海、东海陆架时而为陆，时而为海。早期隆起的山系仍在继续隆升，大陆南方闽浙高地经过强烈风化剥蚀，至晚更新世晚期夷平为200～500 m高度的低山、丘陵，局部达到中低山高度。南岭山系虽遭剥蚀仍为中低山。台湾岛活动最强烈，中央山脉继续强烈隆升，最高达到中高山，陆地亦在不断扩大。整个大陆东部形成以平原和低山丘陵为主的平缓地势，构成中国大陆最低一级阶梯—第三级阶梯。
中国大陆经过新构造运动的强烈变形改造，西部的古特提斯海变成世界屋脊，青藏高原构成大陆地势的最高一级阶梯，中部的隆升与沉降过渡带，几个宽缓隆起高原成为中间一级阶梯，东部剥蚀山地和沉积平原构成大陆最低一级阶梯，最后一次冰期后，海水退出大陆，现代海岸线基本定型，中国现代大陆构造地貌最后定型。
老第三纪中国大陆古气候以南北分带为特征，北带为东北、华北，以及苏北、南阳、江汉等，气候温暖潮湿，以落叶林和常青树为主，植物生长繁茂。下第三系为褐煤、油页岩等杂、暗色沉积。北带西部气候比较干燥，形成陆内湖相砂泥岩沉积或山间断陷砂泥岩沉积。中带为天山—六盘山—大别山以南，冈底斯山—南岭一线以北，以干旱植物为特点，形成红色碎屑岩和含膏盐沉积，属干旱亚热带气候。南带为雅鲁藏布江以南及南岭以南，早期为干旱气候，中晚期受印度洋和太平洋季风影响，气候湿润，以常绿树植物为主，属热带—亚热带气候，形成利于成煤的杂、暗色沉积。
新第三纪，由于古构造、古地理的演变，中国大陆古气候变化比较复杂。受东西向喜马拉雅山系及南岭的阻挡，印度洋、太平洋季风形成的降雨仅在南岭以南地带，受大兴安岭、太行山、武陵山等近南北向山系的阻隔，太平洋季风形成的降雨也在山系以东地带，因而潮湿、半潮湿气候带主要分布在中国大陆的南部及东部。东北东部和华北北部，由于海洋性气候的影响，温暖湿润，生长针叶、落阔叶混合林植物群，属温带、亚热带气候，中新统有褐煤、油页岩、硅藻土沉积。华北南部至南岭以北，由于海洋性气候影响，温暖湿润，以亚热带植物为主，有褐煤、硅藻土沉积。南岭以南及横断山脉以东，地处热带、亚热带湿润带，又受海洋性气候影响，暖热潮湿，以常绿阔叶植物为主，为含褐煤层暗、杂色沉积。昆仑山以南及横断山脉以西青藏高原，更新世前喜马拉雅山虽已上升，其高度尚不足以阻挡印度洋潮湿气候的侵入，以常绿树植物为主，气候温暖潮湿，雨量充沛，以含褐煤暗色沉积为主。藏北地势高寒气候干燥，植被为灌木，草原为杂色碎屑沉积。昆仑山、西秦岭以北及大兴安岭、太行山、武陵山以西，青藏高原隆升阻隔了印度洋暖湿气流，近南北向山系亦阻隔了太平洋季风，属于大陆性干旱气候，上新世变为盐碱草原和沙漠，为河流相、湖泊相、山麓相红色沉积。
新生代时期，第三纪含煤盆地的形成与演化是新特提斯构造域与滨太平洋构造域相互制约的结果。经历了板块拼接的中国大陆，在两种不同地球应力场作用下，西部形成了近东西向的纬向构造体系，东部形成了北北东向构造体系，两种应力作用形成的两种构造体系相互交织、叠加，造就了第三纪时期中国大陆构造格局，形成了第三纪时期古地理特征，从而导致了中国大陆古气候、古植物的演化变迁，这些即是第三纪含煤盆地形成与演化的主导因素。中国大陆第三纪含煤盆地以中小型断陷盆地为主要特征，其分布主要集中在大陆东北部和西南云贵高原，除此在台湾、渤海湾、黄海和东海陆架及南海北部亦有分布。大陆北方含煤盆地以老第三纪为主，大陆南方则以新第三纪为主。第三纪含煤岩系变质程度较低，多以褐煤为主。
中国大陆西部属新特提斯构造域范畴，印度板块向北推挤和西伯利亚板块向南阻隔形成的南北挤压应力，呈现为南部强烈向北逐渐减弱的趋势。大陆西南部藏滇板块和喜马拉雅板片（渐新世前）碰撞前，即新特提斯海发育时期，青藏高原的地势仅有1000 m海拔高度，是受海洋气候影响的温湿低中山区，随着海域的南迁海水向南退缩，出现海陆交替相含煤沉积。青藏高原数以百计的第三纪沉积盆地，勘查探明的微乎其微，但已被证实的札达、昂仁等盆地确实含煤。由于两大板块的碰撞，青藏高原隆升成为阻隔南北的屏障，高原气候转寒，山间断陷盆地成煤条件较差，新第三纪含煤盆地不很发育，仅见藏北伦坡拉盆地、藏南札达盆地等。
青藏高原以北塔里木陆块和准噶尔—兴安活动带的西部，即中国大陆西北地区，老第三纪时期昆仑山、天山等横亘东西的山系并不高耸，镶嵌在山系间的塔里木、准噶尔、柴达木等大型沉积盆地发育较好，老、新第三纪沉积盆地仍有陆内河湖相沉积，塔里木盆地西南地区早期尚有海相、海陆过渡相沉积，但由于处于不利植被生长的干旱气候带，缺少成煤有机物质，未能形成含煤盆地。新第三纪青藏高原和东西向的山系隆升后，加剧了区内干旱气候环境，无论是大型沉积盆地或是中小型断陷盆地都未能形成含煤沉积建造。
中国大陆东部属滨太平洋构造域范畴，太平洋板块对亚洲大陆的俯冲与亚洲大陆的阻挡，先是逆时针而后转向顺时针的压性扭动，显现出东部强烈向西逐渐减弱的挤压应力。大陆东北部的华北陆块和准噶尔—兴安活动带的东部地域，老第三纪继承了燕山期构造特征，古地貌亦呈现出北北东向的隆起山系和与其相间的沉陷盆地，由于大兴安岭—太行山—武陵山的阻隔，使其东西部气候差异悬殊，东部为有利于植被繁生的温湿气候带，西部却是不利植被生长的干旱荒漠气候带。在东部，早期形成燕山期后复活的敦化—密山断裂带、依兰—伊通断裂带及郯城—庐江断裂的南延带，以及老第三纪形成的下辽河、渤海湾、华北裂谷带都有含煤沉积，由于盆地发育较好，沉积岩相匹配，加之成煤有机物源充沛，裂陷盆地成为良好的聚煤带。依兰—伊通断裂带西侧的松辽盆地老第三纪整体隆升，仅在盆地北部有第三纪沉积，钻井已钻遇含煤岩系。西部的海拉尔、二连盆地，早白垩世含煤沉积发育较好，第三纪时期古气候条件不利成煤，形成陆内红色河湖相碎屑岩沉积。鄂尔多斯盆地老第三纪开始隆升，新第三纪仅在盆地周缘有沉积，亦为陆内红色河湖相碎屑沉积，在盆地周缘发育的断陷盆地亦未形成含煤沉积。新第三纪仅在华北陆块北缘冀北蒙南一带和天山—赤峰活动带围场一带发育有含煤盆地。
中国东部的南方大陆第三纪时期处于隆升构造背景，断陷盆地零星分布，大部未形成含煤盆地。黄海、东海海域属延伸的大陆架，老第三纪由陆相转为海相又转为海陆过渡相沉积，在滨海相、海陆交替相形成含煤沉积。台湾活动带第三纪为海相、海陆过渡相沉积，新第三纪形成前陆坳陷含煤盆地。海南北部新第三纪裂陷槽形成含煤沉积，南海弧后盆地亦形成含煤沉积建造。
与中国大陆东北含煤盆地遥相呼应的是西南云贵高原，它位于藏滇板块南段，华南板块的西缘，介于两个板块的交接部位。由于印度板块向北推挤，华南板块向南挤压，板块拼接带两侧相协形成北西—南东向弧形构造，在区域扭压应力背景下形成隆升的高原，并形成广布全区的小型断陷盆地，在新第三纪温湿的气候环境下，有充沛的成煤有机物源汇集到有利成煤的沉积盆地，往往形成富煤沉积盆地。由于成煤期较晚，含煤岩系埋藏较浅，煤岩变质程度较低，绝大多数为褐煤。