Маракаибский нефтегазоносный бассейн находится почти целиком в пределах Венесуэлы. Небольшая юго-западная окраинная часть его заходит на территорию Колумбии. Значительная часть площади бассейна занята озером (лагуна) Маракаибо. Бассейн расположен в пределах штатов Сулия и Фалькон. Площадь венесуэльской части бассейна 74,7 тыс. км².
Несмотря на небольшие размеры, бассейн принадлежит к богатейшим в мире по запасам и добыче нефти. С запада и востока бассейн ограничен склонами горных сооружений Сьерра-де-Периха и Сьерра-де-Мерида, являющихся северными ветвями Восточной Кордильеры. На севере граница бассейна контролируется субширотным антиклинорием полуостровов Гуахира-Парагуана. Фундаментом бассейна являются кристаллические докембрийские, а местами метаморфические палеозойские породы. Осадочный чехол представлен отложениями мелового и кайнозойского возраста максимальной мощностью до 10 км на юго-востоке. Верхняя часть разреза сложена терригенной толщей неогена, олигоцена и эоцена, ниже залегают терригенно-карбонатные отложения палеоцена-мела.
В структуре бассейна различают впадины Маракайбо на юге и Венесуэльского залива на севере, разобщенные субширотным разломом Ока. Обе впадины асимметричны, с наибольшими прогибаниями по фундаменту в юго-восточных частях.
Маракайбский нефтегазоносный бассейн отличается уникальной концентрацией нефтяных скоплений. В нем выявлено более 80 преимущественно нефтяных месторождений с начальными извлекаемыми запасами 5,6 млрд. т нефти и 1,8 трлн. м³ газа (90% составляет газ, растворенный в нефти). В лагуне Маракайбо открыто более 20 месторождений с начальными извлекаемыми запасами около 4,5 млрд. т нефти и 1,2 трлн. м³ газа.
В бассейне выделяется несколько зон нефтегазонакопления. Среди них особое место принадлежит зоне Боливар-Коастал, охватывающей северо-восточную часть лагуны Маракайбо и прилегающее побережье. Эта уникальная зона приурочена к крутому северо-восточному борту впадины, где толщина осадочных пород сокращается по восстанию от 8-7 до 5-4 км. В целом зона состоит из ряда антиклинальных поднятий, выраженных в строении доолигоценовых отложений. Вышележащие породы имеют залегание, близкое к моноклинальному, и образуют лишь слабые изгибы над погребенными структурами. Широко развиты выклинивания и стратиграфические несогласия. Промышленные скопления нефти обнаружены по всему разрезу от фундамента до четвертичных. Основные продуктивные горизонты приурочены к песчаникам миоцена, эоцена и в меньшей степени к песчаникам плиоцена, олигоцена и известнякам мела.