Анализ геологических данных позволяет говорить о принадлежности впадины к структурам тектоно-магматической активизации. На баррем-альбском этапе она представляла собой "щелевидный" бассейн седиментации рифтогенного типа, а на сеноманском и более позднем - поперечное ответвление Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, морфология которого унаследована от предшествующего этапа. Высказано предположение о связи Омсукчанской впадины со сквозной (линейной или кольцевой) мегаструктурой северной части Тихоокеанского подвижного пояса
