松辽地块（Songliao massif）范围大致与松辽平原相当，面积约26万平方千米，总体呈一北北东向的不规则长方形。区内被广布的第四系覆盖，只在边缘有较老地层出露。因此松辽地块的早期发展历史尚不很清楚。根据盆地周缘从大兴安岭、小兴安岭到张广才岭构造走向有围绕盆地转折的趋势，多数人认为它具有前寒武系的基底。已有的钻孔资料也表明下伏基底主要是前寒武系浅变质岩和燕山期花岗岩。只是在南部有二叠纪地层组成的海西褶皱基底。侏罗纪时，地块沉陷成为一大型上叠盆地，中、新生界沉积总厚超过7000米。中国石油产量最大的大庆油田即位于其中。