Il bacino di Los Angeles è un bacino strutturale localizzato nella California meridionale, negli Stati Uniti d'America, in una regione montuosa nota come Peninsular Ranges. Il bacino è anche collegato a un gruppo anomalo di bacini orientati in senso est-ovest noto come California Transverse Ranges.
L'attuale bacino è un'area di depressione costiera il cui fondale è segnato da basse creste allungate e gruppi di colline situati sul margine della placca pacifica.[1] All'interno della vasta area della California meridionale, oltre al bacino di Los Angeles si trovano anche il canale di Santa Barbara, il bacino Ventura, la valle di San Fernando e il bacino San Gabriel.[2]
A nord, nordest e est il bacino idrografico della depressione è chiuso dalle Santa Monica Mountains e dalle colline Puente, Elysian e Repetto.[3] A sudest il bacino è contornato dai monti Santa Ana e dalle San Joaquin Hills.[3] Il margine occidentale del bacino è delimitato dalla Continental Borderland e fa parte della porzione di terraferma. La zona di confine della California è caratterizzata da creste e bacini fuori costa con andamento nordovest.[4]
Il bacino di Los Angeles è importante per il suo grande rilievo strutturale e la complessità in relazione alla sua età geologicamente giovane, oltre che per l'importante produzione petrolifera.[3]
Sono stati identificati cinque stadi principali dell'evoluzione del bacino a partire dal Cretacico superiore per finire nel Pleistocene. Il bacino è del tipo distensivo irregolare, accompagnato da una rotazione tettonica nella fase immediatamente successiva al primo Miocene.[5][6]