伊犁盆地是在震旦系-寒武系沉积岩系变质结晶基底与早古生代火山裂谷基底之上发展起来的，具有“古中新”多重性结构特点的相对继承性沉积盆地；伊宁凹陷作为盆地内构造发育最完好的一个凹陷，“南北分带、北断南超”的构造格局使构造变形具有“北强南弱”的特点：其中，北部断阶带是构造变形强度最大的一个构造单元，其构造变形以挤压断褶、逆冲冲断为主，油气保存条件差；中央洼陷带构造变形强调中等，以宽缓褶皱和对冲构造为主，油气保存条件较好；南部斜坡带表现为由南向北逆冲冲断，形成了一系列同向逆冲断裂组成的“叠瓦状”构造样式，由于缺少有效盖层和烃源岩，油气运聚条件差。通过平衡剖面制作、缩短量统计发现，自二叠纪完全进入陆内发展阶段以来，伊宁凹陷长期处于南北向挤压应力背景，二叠纪末-三叠纪初期、三叠纪末期、侏罗纪末期以及新近纪为南北向剖面主要缩短期，其中二叠纪末至三叠纪初的挤压造成凹陷周缘强烈褶皱造山，凹陷北部断阶带上的二叠系普遍遭受剥蚀，盆地大规模萎缩；三叠纪末期的挤压使凹陷南缘小幅抬升，造成部分区域三叠系剥蚀并奠定了凹陷南部斜坡带古斜今斜的整体构造形态；侏罗纪末的强烈挤压是凹陷整体抬升，侏罗系上统遭受剥蚀，下白垩统未沉积，在凹陷的北部断阶带，侏罗系的中下统也遭受了不同程度的剥蚀，并形成了侏罗系与上白垩统之间的不整合；新近纪(喜山期)是凹陷南北向主体结构的主要定型期，在挤压过程中凹陷北部伴随断裂的持续活动，沉积了巨厚的新生界，最终形成了凹陷现今北断南超的构造格局。从剖面的缩短率来看，凹陷东部南北向的挤压变形在印支期晚期和燕山期都比较强烈，而西部相对较弱，直到喜山期西部在南北方向上的挤压才异常明显，这造就了该区南北分带，东西分异的构造特点；与南北方向长期遭受挤压不同，凹陷东西方向的挤压主要集中在二叠纪末-三叠纪初，致使凹陷中部回民庄背斜、坎北低凸起、英它木背斜等进一步加强造就了东西凹隆相间的构造形态，之后东西向挤压逐渐减弱，上述构造在后期南北向挤压的改造下继承性加强、定型，并被断裂复杂化。伊宁凹陷构造变形受到邻区板块构造环境、盆地应力场的变化等多种因素的控制：北天山洋闭合后形成的陆-陆碰撞是引发二叠系强烈褶皱变形的主要控制因素；侏罗纪末期燕山Ⅱ幕运动是造成侏罗系差异性变形的主控因素；印度板块与欧亚板块强烈碰撞拼接造成的挤压是喜山期凹陷北部快速逆冲冲断的主要动力。