银川盆地构造特征独特，其边界特征明显。东边与鄂尔多斯地块相连，通过黄河断裂；西面则由贺兰山东麓断裂带与山体相连，向北延伸至牛首山东北麓，北缘则由石嘴山南一组隐伏断裂控制。盆地内部断裂发育，基底构造复杂，新生界沉积层深厚，总体形状表现为中部深陷，两侧以断阶或斜坡式逐渐抬升，形成西陡东缓的宽缓向斜地貌。

盆地整体走向大致北北东，但在甘沟至横城一线以南转为北北西，使得盆地形状略显弧形，南北区域有所区分，北部被称为“银北凹陷”，南部为“灵武凹陷”。银北凹陷分为三个亚一级构造单元，主要特征为长90公里，宽5-20公里的凹陷区，沉积层深且厚，局部构造复杂，形成隆起与凹陷相间的地形。凹陷由北向南依次为平罗北、常信和银川北三个次级凹陷，其间有隆起分布，基岩埋深自南向北逐渐加深。

中部凹陷区东侧为断阶斜坡区，走向与区域一致，断层切割明显，形成西倾断阶斜坡。西侧则是狭窄的北东倾斜坡，构造梯度逐渐减小。银北凹陷的基底岩性在平罗以南推测为下古生界和前古生界，北部则可能包括石炭系和二叠系。灵武凹陷则有明显变化，构造方向变为北西走向，分为永宁隆起带、灵武浅陷带和南翼斜坡带，沉降幅度小，主要为奥陶系基底。

新生界沉积厚度受基底构造影响，银川盆地内最大厚度可达7000米，沉降中心与新生代地层结构紧密相关，古近纪至新近纪的沉降中心主要集中在盆地西侧，北部较南部厚。第四纪沉积层厚度显著，南北两端厚度差异明显，南端吴忠南第四系较薄，而北端的石炭系和二叠系甚至暴露于地表。

最后，银川盆地内存在一系列倾向一致的北北东向正断层，这些断层以陡峭的断层面倾斜向盆地中心，导致地层结构呈现出阶梯状错落，形成独特的阶梯状地层布局。