면적이 약 1,300㎢(약 4억평)에 이르며 광복 전에는 평남남부탄전·삼척탄전과 함께 우리 나라 3대 무연탄 탄전으로 꼽힐 정도로 규모가 컸고, 산탄량도 많았다.
평안남도에는 이 탄광 외에도 평양 부근의 탄전을 포함한 평남남부탄전이 있는데, 이들을 합하면 이 지역은 매장량이 약 8억t에 이르는 우리 나라 최대의 무연탄 생산 지역을 이룬다.
평남북부탄전은 석탄기·이첩기(二疊紀)에 속하는 사동통(寺洞統)의 지층에 특히 우수한 무연탄이 부존되어 있다. 이 밖에 사동통을 에워싸고 있는 조선계·상원계(祥原系)에도 협탄층이 두껍게 깔려 있다.
다만, 교통이 불편한 산골에 편재하고 있으므로 개발이 늦어졌으나 1938년 평남북부선이 부설된 뒤부터 주목을 받게 되었다. 광복 후에 이 철도는 평안북도의 용문(龍門)까지 연결되었다.
이곳은 북한의 중요한 탄전으로 꼽히고 있다. 이 탄전 중에서도 개천시의 내동(內東), 덕천시의 덕안(德安)·일하(日下)·잠도(蠶島) 등의 탄광과, 순천시의 밀전탄광(密田炭鑛) 등의 5개 구역은 특히 두꺼운 협탄층을 이루고 있고, 또 오랫동안 지각의 횡압(橫壓)을 받지 않고 안정된 지층을 유지하였으므로 탄층의 연속성이 좋아 채탄에 유리하다.
탄질은 가는 모래의 분말 상태를 이루고, 검푸른 광택을 가지는 최상급의 무연탄으로 고정탄소(固定炭素)도 대체로 80% 이상이 된다.
또한, 이 탄전의 무연탄 중에는 경화괴탄(硬化塊炭)으로 산출되는 것이 많은 것도 유리한 점이다. 평남남부탄전의 무연탄보다 회분함유량이 많고, 휘발분·유황분이 적으므로 가정용 연탄·목탄(木炭) 대용으로 훨씬 유리하다.