叠合盆地系指不同时期形成的不同类型的沉积盆地或沉积地层在同一地理位置上的叠加和复合。本文在详细阐述叠合盆地地质特征的基础上，总结了叠合盆地研究的进展，并应用新方法对有利勘探区带进行了预测。叠合盆地可以划分为5种类型，具备多生储盖组合、多期生排油气作用和多旋回油气成藏作用的特点。近年来，叠合盆地研究主要取得了4大进展：(1)发现了叠合盆地广泛分布的复杂油气藏。(2)建立了复杂油气藏成因模式。(3)揭示了复杂油气藏的改造机制。(4)提出了构造叠加改造复杂油气藏评价模型。叠合盆地功能要素组合控制着油气藏的形成和分布，后期构造过程的叠加复合导致了早期油气藏的调整、改造和破坏，晚期相势源复合决定着圈闭的含油气性。叠合盆地的油气勘探需分四个层次展开勘探。首先基于地质门限联合控油气作用预测有利的资源领域；其次在有利资源领域内基于功能要素组合控油气分布模式预测出多期复合成藏的边界、范围和概率；然后基于构造过程叠合改造油气藏模式在有利成藏区带内预测出剩余资源较大的有利勘探区；最后在有利勘探区带内基于近源—优相—低势复合控油气富集模式预测出最有利的钻探目标。应用新理论、新技术，在塔里木盆地台盆区进行了应用，经验证、新方法具有较高的可靠性。