A medence a mezozoikumban lezajlott szerkezeti mozgások nyomán jött létre. Mai változatos felszíne harmadidőszaki törések mentén alakult ki. (A szerkezeti mozgások továbbra is folytatódnak: a 2008-as szecsuani földrengés halálos áldozatot követelt, további személy eltűnt, akik nagy része szintén életét veszthette.) A talaj főként vöröses színű jura és kréta időszaki homokkövek és agyagpalák mállásából keletkezett, ezért a táj Vörös-medence néven is ismeretes. Az innen származó hordalék a Jangce vizét is vörösre színezi.