南海在新生代经历过复杂的构造演化史。中生代末至新生代早期,由于亚洲东南部燕山造山带岩石圈之拆沉作用,使下地壳及岩石圈上地幔向东南方向蠕动,在当时地表产生一系列北东向断裂,以及彼此分隔的地堑、半地堑。这次运动称做神狐运动。古新世一始新世时,这些地堑、半地堑接受了陆相沉积,它们构成南海诸沉积盆地的下构造层。在神狐运动期间,亚洲东南部岩石圈向东南方向蠕动,其西界是哀牢山-红河-莺歌海-南海西缘-万安大断裂,由于该断裂带的右旋走滑活动,沿该断裂带形成了莺歌海盆地和万安北盆地等走滑拉张盆地。始新世末,由于印度板块与欧亚板块发生了碰撞,在南海地区产生了向东南方向流动的上地幔流,从而引起了又一次构造运动——南海运动。南海运动的时间为始新世末至早渐新世。晚始新世时,南沙地块从中沙-西沙地块分离而向东南方向运动,早渐新世时与其南部的加里曼丹-西南巴拉望地块发生碰撞。在其后面发生了海底扩张而产生了南海西南次海盆。晚渐新世时,由于太平洋板块(菲律宾海板块)向亚洲东部俯冲的深度加深,阻挡了东亚上地幔向东南方向之流动,迫使其向南流动。在此地幔流作用下,礼乐-东北巴拉望地块由亚洲边缘分离而向南运动,早中新世与其南的加里曼丹-西南巴拉望地块发生了碰撞,在其后面由海底扩张而产生了南海中央次海盆。南沙地块与加里曼丹-西南巴拉望地块发生碰撞后,在其东南边缘由于岩石圈弯曲而产生了曾母盆地和文莱-沙巴盆地。在南海运动后,南海地区发生了热沉降和均衡沉降,普遍接受了晚渐新世-第四纪海陆交互相至海相沉积,组成了盆地的上构造层。南海地区新生代沉积盆地有四类:张裂盆地、走滑拉张盆地、前陆盆地和前弧盆地。这些盆地的发生与发展,和南海新生代的构造运动紧密相关。