A kréta időszak végén és a paleocén korszak elején elkezdődött folyamatos süllyedés révén keletkezett, mialatt a szomszédos Kárpátok hegylánca felgyűrődött. Ebben a mélyedésben alakul ki egy kis mélységű, szárazföldi beltenger. Ennek a kontinentális beltengernek nem volt összeköttetése a környező tengerekkel és óceánokkal. A medence állandó süllyedése, egy kb. 5000 m vastag üledékes réteg kialakulását eredményezte.
Szerkezete
Az Erdélyi-medence függőlegesen három, különböző egységre tagolódik: egy alsó rész, amely vetőkkel barázdált kristályos alapkőzet, erre települ a középső egység, melyet tektonikailag enyhébben tagolt szenon, paleocén és alsó miocén üledékek alkotnak, majd következik a felső egység bádeni, szarmata és pannon üledékekkel, melyeket pliocén mozgások és sófeltörések szabdaltak.
Vízrajza
Legfontosabb folyói északon a Szamos, középső részén a Maros, amely északkelet-délnyugat irányban folyik át a medencén, délen pedig az Olt.
.svg){kind=small}
