Sivas ili depremsellik açısından riskli bir bölgede yer almaktadır. Sivas’ın kuzeyinden sismik olarak aktif dünyaca bilinen bir fay zonu olan Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ) geçmektedir. Bu fay zonu içerisinde doğudan batıya doğru Gölova, Akıncılar, Suşehri ve Koyulhisar ilçeleri yer almaktadır.
Güney doğudan kuzey batıya doğru uzanan Kelkit Vadisi KAFZ’nun etkisi altında gelişmiştir. Bölgedeki jeolojik ve jeomorfolojik yapıdan dolayı heyelan ve çığ benzeri afetler sıklıkla yaşanmaktadır. Diğer önemli bir fay Gemerek, Şarkışla, Ulaş ilçelerinden geçen Deliler fayıdır. Bu fayın devamında Zara ve Divriği illerinden geçen Divriği Fayı bulunmaktadır. Güneyde ise Gürün ilçesinde Sarız, Ayvalı ve Gürün fayları bulunmaktadır.