Cekungan Gorontalo berada di seluruh Teluk Gorontalo, Sulawesi Utara.
Keterbatasan data menyebabkan cekungan ini kurang dipelajari dibandingkan
dengan cekungan-cekungan disekitarnya. Pada tahun 2005-2006 penampang dari
survei seismik non-eksklusif yang direkam oleh Fugro untuk menyediakan data
terkini sehingga pengetahuan lebih lanjut tentang evolusi cekungan sangat
dibutuhkan untuk mendapatkan target-target eksplorasi baru di Cekungan
Gorontalo. Dari hasil studi regional, Cekungan Gorontalo merupakan cekungan
belakang busur dan evolusi cekungan ini dipengaruhi oleh aktivitas rollback dan
break off dari Lempeng Sula. Kedalaman lempeng tidak dapat dijangkau oleh data
seismik, sehingga hal tersebut dapat dianalisis dengan tomografi seismik, yaitu
Cekungan Gorontalo dibangun oleh tiga lempeng yang berbeda, yaitu lempeng
Sula, Celebes dan Sangihe Bagian dasar cekungan ini memiliki perbedaan lempeng
dengan sudut slab yang bervariasi. Dari hasil interpretasi seismik, Sub-Cekungan
Gorontalo didominasi oleh sesar-sesar turun serta beberapa kejadian inversi. Pada
Miosen Bawah-Atas, pembukaan awal cekungan kemungkinan terjadi akibat
aktivitas tumbukan dari Lempeng Sula diikuti dengan pembukaan yang
menciptakan terbentuknya sub-cekungan Tomini dan Tilamuta. Setelah Miosen
Akhir atau Pliosen Awal, rollback subduksi Sulawesi Utara menyebabkan perluasan
lebih lanjut di Cekungan Gorontalo dan membentuk sub-cekungan Poso dan
Ampana. Berdasarkan hasil analisis fasies seismik Sub-Cekungan Tomini dan Poso
dibagi menjadi 8 unit sedimen (Unit A – Unit H) yang dibatasi oleh kejadian
ketidakselarasan yang terlihat dalam interpretasi seismik yang merupakan batas
perubahan evolusi sub-cekungan tersebut. Tidak adanya data sumur, menjadi
tantangan tersendiri dalam menganalisa potensi batuan induk di Cekungan
Gorontalo.