关中盆地坐落在陕北高原与秦岭山脉的怀抱中，它是喜马拉雅运动时期造就的大型断陷带，即渭河平原的全貌。这个盆地两侧由高角度的正断层界定，断层线上点缀着诸多涌出的泉水和温泉。山脉沿着断层线不断抬升，而盆地则缓慢下沉，形成了地堑式的平原地貌。
渭河平原的形成并非孤立，黄土层的堆积是其重要组成部分，但更重要的是，渭河及其两侧支流带来了丰富的泥沙，这些沉积物在第四纪时期积累深厚，最厚处可达7000多米。地壳的间歇性变动和河流的侵蚀作用，使得地表形成了层次分明的阶地，这些阶地的高度各异。
一二级阶地构成了关中平原的核心，当地习惯称为“原”，自上而下，阶梯状分布，如头道原、二道原和三道原。其中，三道原对应着二级阶地。这些原地表因渭河南北支流的切割而显得破碎不整。在渭河以北，平原的名称丰富多样，如西平原、和尚原、周原等；而渭河以南同样分布着如五丈原、细柳原等众多原地。
渭河平原（Weihe Plain）又称关中平原（Guanzhong Plain），地处陕西省中部。西起宝鸡大散关，东至潼关，南接秦岭，北到陕北黄土高原。包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川五市及杨凌区。东西长300 公里，平均海拔约500米，西窄东宽，号称“八百里秦川”。渭河平原是断层陷落区即地堑，后经渭河及其支流泾河、洛河等冲积而成。这里自古灌溉发达，盛产小麦、棉花等，是我国重要的商品粮产区。