渭河平原，又称关中平原：系地堑式构造平原，它和渭河谷地及渭河丘陵一起构成渭河盆地，居晋陕盆地带的南部。它介于秦岭和渭北山系（老龙山、嵯峨山、药王山、尧山、黄龙山、梁山等）之间。西起宝鸡，东至潼关，海拔约323～800米，东西长约350公里，面积约3.6万平方公里。因在函谷关（后亦称潼关）和大散关之间（一说在函谷关、大散关、武关和萧关之间），古代称“关中”，亦有雅称“秦中”之说。春秋战国时为秦国故地，包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川五市及杨凌示范区。东西长约350公里，平均海拔约500米，西窄东宽，号称“八百里秦川”。
渭河平原是断层陷落区即地堑，后经渭河及其支流泾河、洛河等冲积而成，属于渭河断陷盆地带的关键主体部分。这里自古灌溉发达，盛产小麦、棉花等，是中国重要的商品粮产区。是中国最早被称为“金城千里，天府之国”的地方。
渭河平原四面都有天然地形屏障，易守难攻，从战国时起就有“四塞之国”的说法，所以汉代张良用“金城千里”来概括关中的优势劝说刘邦定都关中。战国时期，苏秦向秦惠王陈说“连横”之计，就称颂关中“田肥美，民殷富，战车万乘，奋击百贸，沃野千里，蓄积多饶”，并说，“此所谓天府，天下之雄国也”。这是因为关中从战国郑国渠修好以后，就成为了物产丰富、帝王建都的风水宝地。
关中盆地（居晋陕盆地带的南部）包括渭河平原和渭河谷地、渭河丘陵，夹持于陕北高原与秦岭山脉之间，为喜马拉雅运动时期形成的巨型断陷带。盆地两侧均为高角度正断层。断层线上有一连串泉水和温泉出露。南北两侧山脉沿断层线不断上升，盆地徐徐下降，形成地堑式构造平原。
渭河平原形成后，不仅有黄土堆积其间，更重要的是渭河及其两侧支流携带大量泥沙填充淤积其中，第四纪松散沉积，最大厚度达7000余米。因地壳间歇性变动和河流下切，形成高度不等的阶地。
一二级阶地组成关中平原的主体，当地称“塬”，自上而下如阶梯状的头道塬、二道塬、三道塬。三道塬相当于二级阶地。塬面受渭河南北支流切割而破碎。
渭河以北，从西向东有西平塬、和尚塬、周塬、积石塬、始平塬、毕塬、美塬、许塬等；渭河以南从西向东有五丈塬、细柳塬、神禾塬、少陵塬、白鹿塬、铜人塬、阳郭塬、孟塬等。
渭河由西向东横贯关中平原，干流及支流泾河、北洛河等均有灌溉之利，中国古代著名水利工程如郑国渠、白渠、漕渠、成国渠、龙首渠都引自这些河流。关中平原自然、经济条件优越，是中国历史上农业最富庶地区之一。又因交通便利，四周有山河之险，从西周始，先后有秦、西汉、隋、唐等13代王朝建都于关中平原中心，历时千余年。
关中平原为中国工、农业和文化发达地区之一，全国重要麦、棉产区。小麦占耕地面积50%左右,棉花主要分布于泾惠渠、洛惠渠、渭惠渠3大灌区，近些年植棉区由西向东转移，是陕西省重点产棉区。