У́гольный бассе́йн (угленосный бассейн) — крупная площадь (тысячи км²) сплошного или прерывистого развития угленосных отложений (угленосной формации) с пластами (залежами) ископаемого угля (лигнита, бурого, каменного).
Для различных частей угленосного бассейна характерна общность геолого-исторического процесса накопления осадков в единой крупной тектонической структуре (прогибе, грабене, синеклизе). В некоторых случаях, по исторически сложившимся представлениям, расчлененные крупные угленосные площади не объединены в бассейне, несмотря на общность генезиса, и рассматриваются как отдельные месторождения.
Границы угленосного бассейна генетические, тектонические, эрозионные, а при глубоком залегании углей условные, определяемые техническими возможностями разведки, шахтной или карьерной добычи.