沁水煤层气盆地（Qinshui coalbed methane basin），理学-地质学/地质资源与地质工程-〔煤-煤层气地质〕-煤层气-典型煤层气盆地，中国山西省境内的煤层气盆地。位于山西省东南部。面积约2.6万平方千米。煤层气地质资源量3.97万亿立方米，占全国总量的10.73%。沁水盆地在晚古生代位于华北巨型聚煤盆地的中带，晚中生代形成独立的构造盆地。盆地基底为元古宇和太古宇地层，上覆下古生界寒武系和奥陶系，上古生界石炭系和二叠系，中生界三叠系及局部残存的侏罗系，新生界不整合覆盖于盆地之上，志留系、泥盆系、白垩系沉积缺失。盆地总体上呈现为大型复式向斜构造形态，呈北北东向展布。含煤地层顶面埋深由盆地边缘向轴部逐渐增大，最大埋深约2500米。主要含煤地层为上古生界石炭—二叠系的太原组和山西组，形成于海陆交互相和陆相沉积环境；含煤层10～16层，可采煤层5～9层，可采煤层累计厚度6～17米，其中山西组3号煤层和太原组15号煤层是煤层气开采的主要目的层。煤阶具有南北高、中间低，西部高、西部低的展布格局，北部和南部以无烟煤为主，东部以瘦煤和贫煤为主，西部以焦煤和瘦煤为主，有少量气煤分布。