Провинция располагается на землях Украинской ССР и Белорусской ССР. Она отвечает крупной отрицательной структуре Русской платформы типа грабенообразной впадины, протягивающейся от складчатого сооружения Донбасса в северо-западном направлении на 1000 км (при ширине 200 км) между двумя положительными тектоническими элементами — Воронежским массивом на севере и Украинским кристаллическим щитом на юге (рис. 101). В тектоническом отношении эта отрицательная структура подразделяется на три элемента (с юго-востока на северо-запад) : Днепровский прогиб или грабен, Черниговское поднятие и Припятский прогиб. Оба прогиба нефтегазоносны. Каждый из них представляет собой самостоятельную нефтегазоносную область.

Нефтегазопоисковые работы в Днепровско-Донецкой газонефтеносной области начаты в 30-е годы после выявления в регионе соля-нокупольных структур. Первые крупные местоскопления газа открыты в 1952 г. Днепровский грабен выполнен мощной толщей вендско-кайнозойс-ких отложений. Общая мощность осадочного комплекса увеличивается с северо-запада (250 м) на юго-восток, где кристаллический фундамент опущен на глубину до 20 км. Характерной чертой строения грабена является солянокупольная тектоника, связанная с наличием соленосных толщ нижней перми и девона. Нефтегазоносность Днепровско-Донецкой области связана с девонскими, каменноугольными, пермскими и триасовыми отложениями. Промышленные запасы газа установлены также в юрских отложениях (на отдельных площадях).

Регионально газоносны нижнекаменноугольный, среднекаменноугольный, нижнепермско-верхнекаменноугольный, нижнетриасово-верхнепермский комплексы. Коллекторами нефти и газа служат песчаники, пески и алевролиты. Мощность отдельных продуктивных пластов и толщ составляет от 2—3 м до нескольких десятков и сотен метров. Нижнепермско-верхнекаменноугольный нефтегазоносный комплекс содержит более 95 % запасов газа Днепровского грабена. В распределении нефтяных и газовых местоскоплений этого комплекса отчетливо прослеживается зональность. Близ складчатого Донбасса в грабене известны лишь газовые залежи, а на границе с Черниговско-Брагинским выступом — только нефтяные.