本次玉树地震发生在鲜水河断裂带的西分支断裂带:甘孜-玉树断裂带
甘孜-玉树断裂带与鲜水河断裂带间左阶斜列形成的拉分区,长约60km,北西侧宽35km,南东侧宽约20km。该拉分区内发育有一系列走向北东、北北东及近南北向的次级断裂,以张性活动为主(李坪,1993)。
甘孜-玉树断裂带东南起自四川甘孜,向北西经马尼干戈、洛须,穿越金沙江至青海玉树,北西向延伸至青藏高原腹地的玛尔盖查卡湖北缘,甘孜至玉树间长约270km。断裂卫星影像上呈明显的线性,断错地貌发育,显示出强烈的左旋走滑运动特征。周荣军等(2000)给出的晚第四纪滑动速率为7mm/a,徐锡伟等(2003)获得的全新世左旋滑动速率为14.3±3mm/a,逆冲滑动速率为1.1±0.4mm/a,闻学泽等(2003)得到在5万年的平均左旋滑动速率为12±2mm/a,平均垂直滑动速率为0.6~1.2mm/a。
在1896年3月,在玉树断裂带东南段,发生过1次7级地震,与这次地震强度基本接近。