Hiiliallas (hiiliallas) on laaja alue (tuhansia km²), jossa jatkuvasti tai ajoittaisesti kehittyy kivihiiltä sisältäviä esiintymiä (hiilen muodostuminen), jossa on fossiilisen kivihiilen (ruskohiili, ruskea, kivi) kerroksia (esiintymiä).
Hiilipitoisen altaan eri osille on ominaista sedimenttien geologisen ja historiallisen kertymisprosessin samankaltaisuus yhdeksi suureksi tektoniseksi rakenteeksi (kaukalo, graben, syneclisi). Joissakin tapauksissa, historiallisesti vakiintuneiden käsitysten mukaan, leikatut suuret hiilipitoiset alueet eivät yhteisestä syntyperästä huolimatta ole yhdistetty altaaseen, ja niitä pidetään erillisinä esiintymina.
Hiilen altaan rajat ovat geneettisiä, tektonisia, erosiivisia ja syvähiilen esiintyessä ehdollisia, jotka määräytyvät malminetsinnän, louhinnan tai louhinnan teknisten mahdollisuuksien mukaan.