顿涅芡煤田在构造上呈大的复向斜,其主体部分为顿巴斯褶皱区。在由俄罗斯地台深大断裂所形成的近东西向坳陷
中充填有较厚的石炭纪含煤沉积。顿巴斯褶皱区以西,即西顿时巴斯,为一狭窄的发育有石炭纪含煤沉积的地台边缘,位于乌克兰结晶地盾的经坡,延伸约300KM,总面积约8000DM2。该带的东部称为南顿巴斯。煤田北部的地台边缘部分,位于沃罗涅日结晶地块的南坡,面积约1.5万KM2。
煤田地台边缘部分的石炭系的总厚度不超过2~3KM。由坳陷边缘到中央,石炭系厚度逐渐增加到18KM2。在坳陷的西部边缘,在石炭系之上产出有巨厚的二叠系。顿巴斯褶皱区,在64%面积上,石炭系直接出露地表或被厚度不大的第四系覆盖。
在煤田内,含煤岩系的构造型式有很大区别。在西顿巴斯和南顿巴斯,岩层大体为单斜产状,倾角2度~3度,在此背景下发育有平缓的凹陷、穹状隆起,断裂构造发育,主要为正断层,与走向横切和斜交,形成复杂的块状构造。在顿巴斯褶皱区,主要为宽宽阔的向很明显,坳陷的中部是近东-—西向延伸的大型线性构造,包括主背斜、北向斜和南向斜;在向斜中还分布有孤立而较大的次级向斜构造,这些褶皱不对称,一般与主背斜相邻的一翼较陡,另一翼较平缓。