准噶尔盆地含煤岩系为八道湾组和西山窑组。盆地南缘玛纳斯、乌鲁木齐、阜康一线八道湾组含煤10余层，煤层厚度大，单层厚达29.0 m，为低灰、低硫煤。头屯河以东含煤8～55层，厚9.6～52.8 m，以西含煤3～7层，厚4～6.8 m，至四棵树一带含煤6～7层，厚8.6 m。西山窑组含煤数十层，煤层厚达75.0～218.6 m。下部大槽煤段含煤层数少，煤层厚度大，单层厚46～64.0 m，为低灰、低硫煤。上部小槽煤段含煤层数多，煤层厚度小，单层厚1.0～3.0 m，为中灰、中高硫煤。乌鲁木齐、玛纳斯、清水河含煤好，层数多，含煤20～40层、21～49层、24～34层，乌鲁木齐厚36.2～182.8 m，可采煤11～35层，厚34.1～151.9 m；玛纳斯厚26.1～57.2 m，可采煤11～23层，厚23.2～51.8 m；清水河厚55.1 m，可采煤17～21 m，厚50.34 m。盆地西北缘克拉玛依—乌尔禾一带，八道湾组含煤5～10层，可采煤4～7层，厚5～19.6 m，其它地区1～4层，厚1.6～5.7 m。西山窑组含煤5～8层，厚9.4～26.0 m。在克拉玛依以东的油气钻井中钻遇煤层总厚约40.0 m，可采煤层5～12层。盆地东部和东北缘，八道湾组在丘河—火烧山一带含煤1～15层，厚1.8～16.3 m，其它地区含煤1～4层，厚0.98～7.2 m。西山窑组在将军庙以东含煤3～17层，厚15.6～65.9 m，可采煤3～14层；以西含煤1～7层，厚4～47.5 m，均为可采煤。
八道湾组煤层宏观煤岩类型以光亮煤、半亮煤为主，半暗煤次之，暗淡煤较少。宏观煤岩成分以光亮煤为主，夹较多镜煤条带和少量暗煤和丝炭。西山窑组煤层宏观煤岩类型以半亮和半暗煤为主，光亮煤和暗淡煤次之。宏观煤岩成分以光亮煤和丝炭为主，夹较多的暗煤条带及少量镜煤线理。煤岩显微组分以镜质组为主，惰质组次之，稳定组分较低。镜质组中以基质镜质体为主，惰质组中丝质体、半丝质体为主。八道湾组煤岩镜质体反射率为0.4%～0.91%，为长焰煤和气煤，亦有褐煤及肥煤。煤质测定灰分产率为3%～34%，属中灰煤，亦有低灰煤及少量高灰煤。西山窑组镜质体反射率为0.42%～0.96%，为长焰煤和气煤，褐煤为次及少量肥煤。灰分产率为1%～27%，属低灰煤、特低灰煤，亦有中灰及高灰煤。根据煤层气风化带下限煤层气甲烷浓度对应的平均含气量，准噶尔盆地南缘煤层气风化带平均深度为400 m，煤层平均埋深为426 m，平均含气量为6.36 m3/t；盆地西缘、东缘煤层气风化带平均深度为500 m和550 m，平均含气量为4.0 m3/t。煤层兰氏体积平均为13.24 m3/t，兰氏压力平均为1.56 MPa。随煤阶增高，低煤阶煤层兰氏体积增大，兰氏压力亦随之增大。煤岩组分变化吸附参数亦随之变化，镜质组含量增加，煤层兰氏体积增大，兰氏压力减小；惰质组含量增加，煤层兰氏体积减小，兰氏压力增大；稳定组分含量增加，煤层兰氏体积减小，兰氏压力亦减小。准噶尔盆地侏罗纪含煤岩系均属低煤阶煤层，具有高孔容、高孔容中值孔径、高孔隙度特征，随惰质组含量增加而增大。煤层渗透性好，吸附能力强，而高煤阶煤层吸附能力虽强但渗透性往往变差。准噶尔盆地侏罗纪含煤岩系具有较好的储盖组合条件，八道湾组下部含煤段与西山窑组上部含煤段都具有匹配良好的封盖层。从全盆地而言，盆地南缘封盖条件较好，西北缘与东缘为次，东部隆起区封盖条件较差。
准噶尔盆地煤层气勘探研究程度很低，缺乏可供资源评价的基本参数。中国矿业大学对盆地煤层气资源量初步测算，煤层埋深2000 m以浅总资源量为22133.87×108 m3，平均资源丰度1.5×108 m3/km2。并将资源量划分为四级：推定资源量为3367.62×108 m3，占总资源量15.21%，其中八道湾组为700.41×108 m3，西山窑组为2667.21×108 m3；推断资源量为5475.36×108 m3，占总资源量24.74%，其中八道湾组为108.55×108 m3，西山窑组为5366.81×108 m3；预测资源量为5483.42×108 m3，占总资源量24.77%，其中八道湾组为4032.46×108 m3，西山窑组为3628.28×108 m3；潜在资源量为7807.47×108 m3，占总资源量35.27%，其中八道湾组为4179.19×108 m3，西山窑组为3628.28×108 m3。
鉴于准噶尔盆地煤层气勘探程度很低，对整个盆地还难以做出准确的评价，盆地南缘是较有利的可行选区值得进一步研究。准噶尔盆地南缘是侏罗纪沉降中心和沉积中心，含煤岩系发育稳定，主要为气煤，次为长焰煤。八道湾组含煤10余层，平均厚度10.69 m。西山窑组含煤56层，可采煤达48层，累厚达179.52 m，单层最大厚度46.43 m。煤层含气量高，煤田钻孔实测含气量1000 m以浅为9 m3/t，资源丰度高达6×108 m3，是煤层气勘探可选区之一。
已有资料表明，准噶尔盆地是一个发育、保存良好的大型含煤盆地。盆地具有较好的成煤条件，在早、中侏罗世沉积期，具有利于古植物繁衍的古气候，形成了丰富的成煤有机物质，并且具有利于成煤有机物质聚集的沉积凹地和沉积相带。从盆地构造演化和沉积建造分析，自晚二叠世盆地转入陆内坳陷阶段后，为侏罗纪陆相含煤盆地形成准备了古构造条件，早、中侏罗世继承了华力西晚期、印支期陆内坳陷的特征，形成了八道湾组、西山窑组含煤沉积。八道湾组沉积后，连续沉积了三工河组湖泊相为主的细碎屑岩沉积，三工河组沉积层的覆盖是八道湾组含煤岩系深埋保存的有利条件。西山窑组沉积后直至第三纪，含煤岩系上覆的岩层虽然也有沉积间断，但总体上是连续沉积，是成煤有机物质深埋成煤、成烃和含煤岩系保存的必不可少的条件。侏罗至白垩纪盆地处于拉张、挤压作用的过渡期，盆地构型仍以前陆拗陷型为主，侏罗纪沉积范围较三叠纪扩大，白垩纪较侏罗纪有所萎缩，第三纪应力转化为以挤压应力为主时前陆盆地范围更为扩展。含煤岩系上覆沉积建造的叠置对其改造变形都有影响，但准噶尔盆地经多期构造运动改造后，盆地整体构型保存较为完好，未因后期构造变动变形而解体，仍然保持了一个大型含煤盆地的轮廓，这对煤层气藏的成生与保存都是有利的。当然，准噶尔盆地含煤岩系上叠沉积盖层较厚，较深部位可达8000～9000 m，深埋的煤岩变质程度较高，含煤岩系埋深使勘探力所不及等都是不利因素。
参见《中国煤层气盆地图集》“准噶尔盆地地质图”、“准噶尔盆地早侏罗世八道湾早期岩相古地理图”、“准噶尔盆地早侏罗世八道湾中期岩相古地理图”、“准噶尔盆地早侏罗世八道湾晚期岩相古地理图”、“准噶尔盆地早侏罗世三工河期岩相古地理图”、“准噶尔盆地中侏罗世西山窑期岩相古地理图”、“准噶尔盆地中侏罗世头屯河-喀拉扎期岩相古地理图”、“准噶尔盆地早中侏罗世岩相古地理图”、“准噶尔盆地中下侏罗统厚度图”、“准噶尔盆地中下侏罗统煤层厚度图”、“准噶尔盆地下侏罗统八道湾组厚度图”、“准噶尔盆地下侏罗统三工河组厚度图”、“准噶尔盆地中侏罗统西山窑组厚度图”、“准噶尔盆地下侏罗—下白垩统厚度图”、“准噶尔盆地中生界有机质变质程度图”。