A Bacia de Jatobá pertence ao denominado Rifte Recôncavo-Tucano-Jatobá, estrutura geotectônica constituída por extenso rifte abortado no Cretáceo durante as fases de fragmentação do Supercontinente Gondwana. Este trabalho enfoca inédita análise de facies e sistemas deposicionais da Formação São Sebastião (Eocretáceo). As facies foram identificadas segundo a litologia predominante, geometria dos corpos, estruturas sedimentares e padrão de paleocorrentes. As principais litofacies reconhecidas foram: (i) conglomerados sustentados pela matriz e arenitos grossos a médios, conglomeráticos com estratificações cruzadas acanaladas de pequeno porte, ou maciços; (ii) arenitos grossos a médios com estratificações cruzadas acanaladas de médio e grande porte; (iii) arenitos médios com boa seleção e estratificação plano-paralela e (iv) arenitos médios com estratificação cruzada tabular de médio porte, bem selecionados. As facies (i) foram interpretadas como geradas por sistemas fluviais entrelaçados efêmeros. O conjunto de facies (ii), (iii) e (iv) foi interpretado como originado em campo de dunas eólicas, lenções de areia eólica e interduna. A Formação São Sebastião representa a interação de dois sistemas deposicionais: eólico e fluvial. As características sedimentológicas dos arenitos da Formação São Sebastião indicam ambiente de sedimentação inicialmente fluvial, com posterior retrabalhamento por vento, e a superior, um ambiente desértico, tipicamente eólico, com interações fluviais.