Pánev vznikla díky transgresi, tj. výraznému globálnímu zvýšení hladiny moře ve svrchní křídě. Moře (tzv. křídové moře) tehdy zaplavilo rozsáhlá území včetně větší části území současného Česka. Tato záplava zanechala na našem území velmi patrné stopy v podobě mocných zpevněných sedimentárních hornin a fosílií.[1]
perucké vrstvy– mocnost do 60m, sladkovodní říční, jezerní, lagunární pískovce a aleuropelity, vnejvyšší části slojky hnědého uhlí (Moravská Třebová), uranonosné vrstvy (Stráž pod Ralskem), jílovce těženy pro keramické účely (Měcholupy, Peruc)
korycanské vrstvy– již mořský vývoj– kaolinické pískovce, slepence, vápnité jíly, jílovité pískovce, těžen pískovec u Hořic pro sochařské účely a jako stavební materiál, glaukonitovépísky u Blanska pro využití ve slévárenství, ložiska uranu v okolí Stráže pod Ralskem
bělohorské s.– 30–130m, spodní turon, slínovce se spongility = opuka, pískovce (kaňon Labe u Děčína)
jizerské s.– 15–400m, střední turon, mělkovodní sedimenty, střídání slínovců, slínitých pískovců a pískovců (skalní město u Hřenska)
teplické s.– 30–110m, svrchní turon–spodní coniak, díky regresi moře mezi spodním a středním turonem začíná často transgresívním horizontem sprachovci, které obsahují fosfátové konkrece či glaukonit, následují vápnité jílovce, jílovité vápence, slínovce
rohatecké vrstvy– mělkovodní vápnité jílovce až slínovce, zvané „zvonivé inoceramové opuky“
březenské s.– do 250m, střední–svrchní coniak, vseverní a východní části dochází kústupu moře, sedimentují flyšoidní a písčité uloženiny (Prachovské skály, Hruboskalsko, okolí Mnichova Hradiště), ve střední a západní části se ukládají vápnité jílovce až slínovce
merboltické s.– do 150m mocnosti, stáří santon, již typicky regresivní vrstvy zachované jako relikt v okolí Děčína– kaolinické pískovce, prachovce, jílovce Vrstvy odpovídající české křídové pánvi jsou zastoupeny vPolické pánvi (do 500m, jizerské vrstvy– Adršpašsko-teplické skály) a Králickém příkopu– pískovce (korycanské v.) o mocnosti několika metrů, převažující slínovce turonu s lavicemi pískovců.
V rámci sedimentů různých souvrství v rámci České křídové pánve již bylo objeveno množství pozoruhodných druhohorních obratlovců, mezi nimi například jediný známý "český" ptakoještěr druhu Cretornis hlavaci[2] nebo jediný dosud pojmenovaný dinosaurus z našeho území – Burianosaurus augustai.[3]