Перська затока знаходиться в басейні Перської затоки, який має кайнозойське походження і пов'язаний із субдукцією Аравійської плити під гори Загрос. Нинішнє затоплення басейну почалося 15 000 років тому через підвищення рівня моря під час голоценового відступу льодовика.
Так вважають геологи приблизно 500 000 років томуПервісна форма Перської затоки утворилася вздовж південних рівнин Ірану, і з часом, завдяки змінам внутрішньої та зовнішньої структури землі, вона знайшла свою поточну постійну форму.
Короткі зупинки могли статися під час фази затоплення в Перській затоці приблизно 11 300 і 10 500 років ВР. Сучасні берегові лінії були досягнуті незадовго до 6000 років тому і перевищені, коли відносний рівень моря піднявся на 1-2 м вище сучасного рівня, затопивши низинні райони нижньої Месопотамії.
Перська затока займає велику западину, утворену тектонічною зоною субдукції між Аравійською та Євразійською плитами. Зіткнення цих двох тектонічних плит також породило гори Загрос на півдні Ірану, видимі на північний-північний захід від Перської затоки.
Війна в Перській затоці (2 серпня 1990 – 28 лютого 1991), була війною, яку вели коаліційні сили 35 країн на чолі зі Сполученими Штатами проти Іраку у відповідь на вторгнення Іраку та анексію Кувейту.
Таким чином, басейн Перської затоки є одним із найбільших у світі, і його великі запаси нафти частково зумовлені великий обсяг морських відкладень, які він містить.