盆地介于钓鱼岛隆褶带和琉球隆褶区之间，北端从日本天草盆地开始，向西南延伸至台湾岛，与钓鱼岛隆褶带平行，呈NNE—NE—NEE向弧形展布。中间窄南北宽，面积约97510平方千米。中新世以来沉积厚度推测有10 000～12 000 m，盆地基底为变质的石炭系、二叠系。莫霍面深度为15～28 km，是一个晚第三纪的弧后裂谷盆地。