از نظر تقسيم بنديهاى ساختمانى ايران، محدوده استان ايلام در حوزة ساختمانى زاگرس چين خورده قرار گرفته است. اين بخش از زاگرس نسبت به زاگرس مرتفع از آرامش زمين ساختى بيشترى برخوردار است. حوزة زاگرس به دليل عدم وجود فعاليتهاى ماگمايى، تداوم عمل فرونشينى کف حوزة رسوبى که منجر به ايجاد يک محيط رسوبگذارى نسبتاً عميق شده و همچنين تکرار رخساره هاى يکنواخت رسوبى، از استعداد کانسارزايى محدودى برخوردار است؛ از همين رو معادن فلزى در اين حوزه بسيار کمياب هستند. ولى قابل ذکر است که اين حوزه به دليل وجود ذخاير نفت اهميت زيادى دارد و بزرگترين ميادين نفتى ايران در اين حوزه قرار دارند. درواقع به دليل وجود همين حوزه هاى نفتى که استان سرشار از ذخاير بيتومين است.

در محدودة استان ايلام، قديمى ترين رخنمون هاى سنگى مربوط به سازند سروک به سن کرتاسه است که

عمدتاً از سنگهاى آهکى تشکيل شده است از ديگر سازندهاى اين استان سازند سورگا، سازند ايلام، سازند گورپى، سازنده پابده، سازند آسمارى، سازند گچساران، سازند ميشان، سازند آغاجارى، سازند بختيارى و کواترنر است که بخش عمدة رخنمنهاى سنگى استان را تشکيل داده اند.

از نظر تکتونيک منطقه ايلام جزو کوههاى زاگرس است که امتداد شمال غرب - جنوب شرقى دارد و از تاقديسها وناوديسهاى موازى تشکيل شده است. در بعضى نقاط هم با گسلهايى موازى، امتداد محور تاقديسها قطع شده است. کوهزايى زاگرس در دو مرحله در اواخر ميوسن و همچنين در اواخر پليوسن انجام شده است. و دگر شيبى بين سازند بختيارى و آغاجارى مرحله اول کوه زائى را نشان مى دهد و دگر شيبى بين کواترنر و سازند بختيارى مرحله دوم کوهزايى و کامل شدن کوهزايى زاگرس را به نمايش مى گذارد.