淮南煤田含煤地层为华北型石炭二叠纪煤系,包括:晚石炭世本溪组、太原组,早二叠世山西组及下石盒子组和晚二叠世上石盒子组。主要含煤地层为二叠纪上石盒子组、下石盒子组和山西组,石炭纪地层基本不含可采煤层。
本溪组:由浅海相、近海相薄层石灰岩和铁铝质土岩组成,一般厚5~10米。
太原组:由浅海相夹滨海相石灰岩、泥岩、砂岩夹薄煤层组成,石灰岩有10~13层,薄煤层有8~11层,其中1~2层局部可采。一般全组厚100~120米。
山西组:由滨海相砂岩、泥岩及煤层组成,一般厚60~70米,含煤层1~3层,煤层总厚7米左右。
下石盒子组:由陆相泥岩、粉砂岩、砂岩、鲕状泥岩及煤层组成,厚100~150米。含煤层13~16层,大部可采,煤层总厚18.73米。
上石盒子组:由陆相砂岩及泥岩组成,中下部岩石颜灰,含煤层总厚13.09米;上部岩石为红、绿、黄等杂色色调,含薄煤层3~5层,均不可采。全组厚600~800米。