关中盆地位于陕北高原与秦岭之间，这一巨型断层陷落带形成于喜马拉雅运动时期。正断层位于盆地两侧，一些泉水和温泉就位于断层线上。南北两侧的山沿着断层线上升，而盆地缓缓下降，形成地堑式平原。平原形成后，黄土堆积，渭河及支流泾河、洛河等携大量泥沙淤积，最厚达7千米；然后地壳不断上涨和河流下切，形成现在的阶地。
