Der Steinkohlenbergbau spielt eine besondere Rolle für die Entstehung der Großregion. Nach dem 2. Weltkrieg führte der Schuman-Plan einer gegenseitigen Kontrolle der kriegswichtigen Güter Kohle und Stahl sowie der Sicherstellung dieser für den Wiederaufbau wichtigen Produktionsfaktoren 1951 zum Abschluss des EGKS-Vertrags (Europäische Gemeinschaft für Kohle und Stahl), der "Montanunion", dem ersten Schritt auf dem Weg zur Europäischen Union.

Der von Hubertus Rolshoven, dem Vorstandsvorsitzenden der Saarbergwerke AG, 1969 geprägte Begriff des Saar-Lor-Lux-Raumes für die 1980 institutionalisierte "Vorstufe" der Großregion charakterisierte eine integrierte montanindustrielle Region im Länderdreieck von Saarland, Lothringen und Luxemburg.

Die Kohlelagerstätten
Die Steinkohlevorkommen der Großregion verteilen sich auf zwei Lagerstätten: Der Haine-Sambre-Maas-Kohlengürtel beginnt im Westen, vom französischen Kohlenrevier Nord kommend, mit dem Borinage um Mons, gefolgt vom Bassin du Centre um La Louvière und dem Pays Noir um Charleroi und die untere Sambre. Nach einer Unterbrechung bei Namur bildet das Becken von Liège den Abschluss im Osten. Die saarländisch-lothringische Lagerstätte streicht im Raum Neunkirchen an der Oberfläche aus und fällt nach Südwesten in Richtung Ost-Lothringen ab, wo sie von einer starken Buntsandsteinschicht überdeckt ist.

Beide Lagerstätten sind durch die variscisch-armorikanische Gebirgsbildungsphase zu Ende des Karbon vor rund 200 Mio. Jahren geprägt und streichen so von SW nach NO. Während die wallonische Lagerstätte als Teil des großen westeuropäischen Kohlengürtels von England über Nordfrankreich, Belgien, Holland, Aachen und Ruhrgebiet bis Oberschlesien in einem Meeresküstenbereich entstand, also paralischen Ursprungs ist, entstand die saarländisch-lothringische Lagerstätte in einem Binnenbecken und ist damit limnischen Ursprungs.

Stehen im belgischen Revier überwiegend geologisch ältere Oberkarbonschichten des Namur (vor rund 333-315 Mio. Jahren) sowie des Westfal A, B und C (ab 315 Mio.) an, so handelt es sich im saar-lothringischen Revier um die geologisch jüngeren Schichten des Westfal C und D (bis 296 Mio.) sowie des Stefan (296-286 Mio.).

Die Anfänge des Bergbaus
Schon die Römer hatten die an den oberflächlich ausstreichenden Flözen an zahlreichen Stellen der Großregion zu findende Kohle genutzt. In der anschließenden Zeit ist eine fortgesetzte Nutzung nicht belegt. Erst ab dem Hochmittelalter finden sich wieder Hinweise, zunächst an Maas und Sambre:

Im Borinage soll schon im 11. Jh. nach Kohlen gegraben worden sein, im Becken von Liège und im Centre wird der Kohleabbau Ende des 12. Jh. erwähnt, im Pays Noir Mitte des 13. Jh.

Bereits ab dem 13. Jh. kann im Revier von Liège und im Borinage vom Beginn eines systematischen Bergbaus gesprochen werden, ab 1248 zeigen zahlreiche Dokumente, dass die bis dahin eher planlos verlaufenden Kohlengräbereien ersten Regelungen unterworfen wurden. Im Centre und im Pays Noir kam diese Entwicklung ein Jahrhundert später.

An der Saar wird der Kohlenabbau um 1400 erstmals erwähnt. Zu einem systematischen Abbau kam es jedoch erst Mitte des 18. Jh. mit der Reservation des Steinkohlenbergbaus durch Fürst Wilhelm Heinrich von Nassau-Saarbrücken 1754.

In Lothringen war es wegen der tiefer liegenden Flöze gar nicht erst zu frühen Kohlegräbereien gekommen, erst die systematische Prospektion stieß 1817 bei Schoeneck in 65 m Tiefe zum ersten Mal auf Kohle, die ab 1830 im Schachtbau gefördert wurde.

Mit der Dampfmaschine in größere Tiefen
Im 18. Jh. waren die oberflächennah gelegenen Flöze allmählich ausgebeutet, und zunehmende Wasserzuflüsse erschwerten das Vordringen in die Tiefe. Die Einführung der 1706 von Newcomen erfundenen und ab 1712 im Bergwerk von Wolverhampton eingesetzten Dampfmaschine löste das Problem durch das Abpumpen des Grundwassers und revolutionierte so den Bergbau.

Nur neun Jahre später wird 1721 im Becken von Liège die erste Newcomen-Dampfmaschine auf dem Kontinent installiert, ein Beweis für die Fortschrittlichkeit des Reviers und die internationalen Kontakte seiner Bergingenieure. 1734 wird im Borinage die erste Dampfmaschine auf Pâturages eingerichtet, im Pays Noir 1735 auf Lodelinsart, im Centre verwendet die Gesellschaft La Barette 1766 die erste Maschine.

Vor allem im Borinage werden bis 1790 zahlreiche, in Lüttich nachgebaute Dampfmaschinen errichtet. Auch an der Saar setzt die damals lothringische Grube Griesborn von 1773-75 vorübergehend eine Dampfmaschine ein.

Bei einem Wirkungsgrad von nur etwa 0,5% hatten die 8 bis 10 PS starken atmosphärischen Newcomen-Dampfmaschinen einen enormen Kohlenverbrauch, andererseits standen sie natürlich an der Quelle. Mit der Weiterentwicklung der Dampfmaschine durch James Watt setzte sich die Dampftechnik um 1800 schließlich durch. Der Kohle in die Tiefe folgend führten nach und nach auch die anderen Gruben Dampfmaschinen zur Wasserhebung ein, einige Jahre später dann auch zur Kohlenförderung.

Die notwendigen Investitionen für Tiefbauschächte und Maschinen überforderten die kleinen Gruben, die nach und nach fremdes Kapital aufnehmen mussten – was die neue Gesellschaftsform der Aktiengesellschaft erleichterte –, mit anderen Unternehmen fusionieren oder den Betrieb einstellen mussten.

Mit Industrialisierung und Eisenbahnbau zur Blütephase im 19. Jahrhundert
Im 18. Jh. begannen sich in Wallonien und dem Saarland die Glashütten, vereinzelt auch Keramikhersteller am Kohlenbergbau zu beteiligen, im Borinage auch Eisenhütten. Aber erst mit dem sprunghaft steigenden Bedarf der Eisen- und Stahlindustrie an Koks und Kohle im 19. Jh. verstärkte sich die Tendenz, dass sich Unternehmen in beiden Zweigen der Montanindustrie engagierten.

Der Aufschwung des Kohlenbergbaus in der Großregion begann im Borinage, dem westlichsten Teilrevier des Hainaut. Dank des industriellen Rückstands in Frankreich und des Fehlens an Kohle in anderen Ländern wurde Kohle in großem Umfang exportiert, insbesondere nach Frankreich, Holland und der Schweiz. Mitte des 18. Jh. konkurrierte das damals bedeutendste Revier auf dem Kontinent mit Anzin im französischen Nordrevier um den französischen Markt und mit der englischen "Seekohle" in Flandern. Schon 1789 erreichte die Förderung 350 000 t. Während im Borinage kaum Folgeindustrie entstand, entwickelte sich Mitte des 19. Jh. das Becken von Charleroi im Bereich der Eisenverhüttung zum weltweit leistungsfähigsten Revier.

Nachdem unter dem Ancien Régime das Recht auf die Bodenschätze bei den adligen oder kirchlichen Grundherren lag, die Abbaugenehmigungen gegen einen Anteil an der Förderung vergeben hatten, hatte nach der Loi Mirabeau (ab 1791 im Zuge der Ausbreitung des Revolutionsgebietes) das napoleonische Berggesetz (1810) zu staatlicher Berghoheit und Konzessionsvergabe geführt.

Der mit der Industrialisierung rasant ansteigenden Nachfrage nach Kohle konnte zwar mit stetiger Erhöhung der Förderung durch die Einstellung von immer mehr Bergleuten begegnet werden, aber vielfach behinderte die wenig leistungsfähige Transportinfrastruktur den Absatz.

Abhilfe schaffte man hier zunächst durch den Bau von Kanälen, aber ab Mitte des 19. Jh. verlagerte sich der Kohlentransport zunehmend auf das rasch expandierende Schienennetz.

Ab dem 16. Jh. waren in Belgien einige Kanäle entstanden, die im Zuge der frühen Industrialisierung im 19. Jh. zu einem ausgedehnten Netz erweitert wurden, insbesondere um Kohle aus dem Borinage und dem Pays Noir nach Paris und Nordfrankreich zu transportieren.

Die dynamische Entwicklung von Bergbau und Industrie im Hennegau führte schließlich sogar zum Bau des Canal du Centre 1882-1917 über den Höhenrücken zwischen Maas und Schelde.

Im Saarrevier wurde seit der zweiten Hälfte des 16. Jh. bei hohem Wasserstand Kohle aus Dudweiler und Sulzbach auf der Saar abwärts transportiert. Mit der Eröffnung des Saarkohlenkanals zwischen Saargemünd und dem Rhein-Marne-Kanal 1865 konnte die Saarkohle bis Pa­ris, Lyon und Basel ver­schifft werden.

Ab 1840 gründeten wallonische Bergwerksgesellschaften Bahnunternehmen, die bis Mitte der 1860er Jahre ein leistungsfähiges Netz etablierten. An der Saar wurde 1849 die Ludwigsbahn nach Ludwigshafen am Rhein eröffnet. Das daran in den folgenden Jahren anknüpfende Netz der Saarbrücker Eisen­bahn erschloss neue Ab­satzmärkte bis Gießen, Salzburg, Genf, Mailand, Paris und Le Havre und führte zu einem revolu­tionären Aufschwung der seit 1842 stagnierenden Saargruben.

Das Lothringer Kohlebecken erhielt 1852 mit der Verbindung von Forbach nach Metz den dringend benötigten Anschluss an die Linie Paris-Straßburg, in der anderen Richtung wurde es im gleichen Jahr an die Saarbrücker Eisenbahn angebunden.