上沙溪庙组于四川盆地及周边的中生代侏罗系地层，属于中生代红层，为热带荒漠季节性河流沉积，岩性为正长石砂岩、长石石英砂岩与泥岩互层。

杨博泉，孙万铨1946年命名沙溪庙层；1962年盛莘夫发表，并改称上沙溪庙组。

主要由暗紫红色泥岩、砂质泥岩与灰绿、紫红色长石石英砂岩构成的韵律层组成。含丰富恐龙化石：Mamenchisaurus hochuanensis，Omeisaurus junghsiensis，Yongchuanosaurus shangyouensis等；双壳类：Psilunio chaoi，Lamprotula（Eolamprotula） cremeri等；介形类：Darwinula sarytirmenensis，D. impudica，Timiriasevia rugosa等。与下伏下沙溪庙组整合接触。