La Falla de Pallatanga es una falla de desgarre dextral que corta a través de los Andes centrales de Ecuador, formando parte de un sistema mayor que acomoda el escape hacia el noreste del bloque Norandino. Recorre oblicuamente las montañas cerca de las localidades de Pallatanga y Riobamba, donde el empuje oblicuo de la Placa de Nazca contra Sudamérica se transfiere en parte hacia el interior.
La falla conecta la región del Golfo de Guayaquil con el valle interandino, marcando una zona donde la lámina de corteza al oeste de la falla se mueve de forma independiente hacia el noreste. Las trincheras paleosísmicas excavadas a través de la falla revelan evidencias de varias grandes rupturas prehistóricas, lo que confirma su capacidad para generar terremotos importantes.
La Falla de Pallatanga se vincula ampliamente con el catastrófico terremoto de Riobamba de 1797, uno de los más letales de la historia de Ecuador, que destruyó la vieja ciudad y mató a gran parte de sus habitantes por las sacudidas y los deslizamientos. Su posición bajo un corredor andino densamente poblado la mantiene como uno de los principales peligros sísmicos del país.