地区的地下矿藏种类达40多种，煤、铁藏量尤为丰富，素称“煤铁之乡”。地质储量为906亿吨，探明储量为242.9亿吨；除沁县、黎城、平顺3县外，其余县、区均有分布，煤种有肥煤、焦煤、瘦煤、无烟煤，以无烟煤为主。铁矿的探明储量为1.4亿吨，矿石品种有赤铁矿、褐铁矿、赤褐铁矿和菱铁矿，矿床的类型为山西式铁矿。主要分布地区为黎城、平顺、壶关、襄垣、武乡、沁源等县。锰铁矿的探明储量为5713万吨，矿石类型主要为含锰菱铁矿和含锰赤褐铁矿，工业分类称屯留式铁矿，分布于沁源、屯留、长子等县。铝土矿的探明储量为5713万吨，主要分布于沁源、襄垣。

     矿的探明储量为1462万吨，主要分布于长治、壶关等县。耐火粘土的探明储量为1606万吨，主要分布于沁源、长治等县。大理石探明储量为1400万立方米，主要分布于平顺、壶关等县。长治市的熔制白云岩就有5827万吨，主要分布于黎城、潞城等县，还有铁矾土、硅石、石膏等，分别分布于襄垣、沁源、平顺、黎城、潞城、长治等县。其他矿藏还有钒矿、钛矿、镓矿、电石灰岩、制碱灰岩及铅、锌、铜等。

      是华北地区相对富水区，主要河流有海河流域的浊漳河、清漳河，黄河流域的沁河支流。全市水资源总量为22.96亿立方米，其中地表水量为19.86亿立方米，地下水量为10.83亿立方米，重复水量为7.73亿立方米。全市漳泽、后湾、关河3座蓄水一亿立方米以上的大型水库和105座中小型水库，总库容量10亿立方米。