La Cuenca de Caldera es una cuenca sedimentaria ubicada en la costa del norte de Chile, al oeste de Copiapó, en la comuna de Caldera. La cuenca está llena de sedimentos marinos de la era del Cenozoico tardío. Con una extensión norte-sur de 43 kilómetros (27 mi) y un ancho este-oeste de 20 kilómetros (12 mi), la cuenca ocupa un área entre la costa y la Cordillera de la Costa de Chile, y entre el puerto de Caldera y la desembocadura del río Copiapó. El relleno sedimentario descansa sobre rocas metamórficas de la era paleozoica y sobre rocas plutónicas de la era mesozoica.^[1]​