陕西黄土高原区矿产资源比较丰富，主要有煤、石油和天然气、水泥灰岩、陶瓷粘土等，尤其是煤，分布广，储量大，在我国煤炭资源中占有重要地位。
一、煤
陕西黄土高原区是我国主要的煤炭工业基地之一。该区含煤地层众多，石炭二叠纪和侏罗纪为主要成煤时代。成煤环境以滨海平原型及大型内陆盆地型为主，因而煤系地层分布广，岩性、岩相较为稳定，分带明显，含煤性好，煤层一般层数多、厚度大、产状平缓，煤种多，煤质好。区内有五大煤田：神府煤田、黄陵煤田、彬长煤田、焦坪煤田和渭北煤田的一部分。
1.神府煤田
神府煤田即榆(林)神(木)、府(谷)煤田。总储量1233亿吨，探明储量1021.1亿吨，榆神府、榆林、横山三个勘探区的保有储量达796亿吨。分布在南北130公里，东西55公里的7890平方公里范围内。是世界七大煤田之一。分三个成煤期：石炭二叠纪含煤地层主要分布在府谷、吴堡南北一带，总储量699.8亿吨，地层平缓，厚度70米，可采煤层4～6层，可采厚度7.2～17.9米，以气煤为主，预测吴堡有焦煤和瘦煤；三叠纪含煤地层厚290米，含煤7～15层，5号煤为主要可采煤层，厚0.8～2.9米；侏罗纪含煤地层，分布在神木、府谷、榆林、横山、靖边、定边一带，含煤地层部厚250米，可采煤层3～7层，总厚8.4～21米，为长焰煤、不粘结煤、弱粘煤。神府煤的主要煤种，煤质优良，发热量高达6437～7579大卡／千克，特低硫0.23～0.57％，特低灰6～8％，不需洗选，是世界少有的高级动力煤，可与我国大同煤质媲美；煤层稳定，结构简单，基本上无夹矸，地层平缓，仅1～3度，地质构造简单，埋藏浅，有的覆盖仅20～30米，适于大规模露天开采。
2.黄陵煤田
分布于黄陵的店头等地，总储量33.1亿吨，探明储量27.6亿吨，为侏罗纪煤田。地质构造简单，煤层赋存浅而稳定，含煤地层厚10～150米，有三层可采煤层，总厚1～7米。店头一带，钻孔原煤灰分15％左右，硫低于1％。煤种为弱粘结煤、长焰煤和气煤。
3.彬长煤田
彬长煤田仅次于神府煤田。是陕西黄土高原第二大煤田。煤田总面积913平方公里，地跨彬县、长武、旬邑三县，以彬县为中心，东西、南北走向各30公里。煤炭总储量为68亿吨。该煤田地质构造简单，含煤地层厚50～100米，可采煤4层，属侏罗纪煤田。煤层厚度大，储量多，煤质好、埋藏浅。整个煤层分布几乎呈水平状态，未发现断层，平均厚度为16.64米，最厚处达43.87米；属长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。煤中有害元素含量少，灰分为14.8％，含硫0.7％，含磷0.017％，平均每千克发热量为6000～7000大卡，低灰、特低硫磷、高发热量，是理想的动力用煤和气化用煤。
4.焦坪煤田
焦坪煤田北接黄陵煤田，为侏罗纪煤田。主要是焦坪矿区，总储量47亿吨，探明储量11.4亿吨，含煤地层厚50米左右，可采煤两层，总厚度5～34米。为特厚煤层，煤种为长焰煤、弱粘结煤和不粘结煤。
5.渭北煤田的西段
陕西黄土高原南部的铜川矿区建在渭北煤田的西段，渭北煤田是我国主要煤炭产地之一。铜川矿区东西长42公里，南北宽6公里，含煤面积252.6平方公里，总储量5.2亿吨，保有储量约1.5亿吨。属石炭二叠纪煤田。石炭系上统太原组和二叠系下统的下部山西组为主要煤系地层。具有开采价值的煤层为10号煤及5号煤。10号煤厚度为0.8～5.3米，一般为1.3米，为结构复杂的薄煤层。5号煤厚度为1.4～6米，一般为2.5米，为结构复杂的中厚煤层。煤种主要为瘦煤、贫煤和焦煤。铜川矿区是陕西煤炭开采最早的地区之一，目前，铜川市仍是陕西省最大的煤炭工业基地。
除了上述五大煤田以外，子长、富县、安塞等地也有一定的煤炭资源。子长矿区的煤主要赋存在上三叠统的瓦窑堡组地层中。瓦窑堡组含煤30余层，唯单层煤层厚度较小，仅有1～2层可达1米以上，最厚的不超过3米。目前主要开采的有两个层位，其厚度在0.8～2.58米之间。煤层埋藏较浅，多在30米上下，层位稳定，倾角一般小于4度，地质构造简单，便于开采。子长矿区探明储量为28.94亿吨，保有储量为7.9亿吨，煤的质量较好，主要为气煤。煤的挥发分为44％，灰分25％，含硫0.3％，每千克热量为8000～8200大卡，属中灰分至富灰分的特低硫、特低磷的易选煤。可作为气化、炼油，配焦和动力用煤。富县、安塞等地的煤矿普查勘探，近年来都取得很大进展，陕西黄土高原区正在成为我国最大的能源重化基地的重要组成部分。
榆林地区是陕西省泥炭储量最大的地区，以榆林县城北40公里处的孟家湾大营盘泥炭矿最大。1979年探明该区泥炭矿储量约为10万吨，属第四纪湖泊沼泽相沉积矿床。泥炭中，有机物占41.82％，灰分占50.44％，含氮1.34％，含五氧化二磷0.212％，含氧化钾0.195％。泥炭层厚0.38～1.57米，产状水平，埋深约1米。由于地下水富集，难于开采。在其它地方，如榆林桥头村，高家伙场、吴家河叉、五道河、马合、横山赵石畔等地，也有分布，但一般矿体不大，分布零散。近一些年来，对泥炭的研究越来越受到人们的重视。泥炭除具有一定的经济价值以外，研究泥炭对于研究第四纪，尤其是研究一万年以来的全新世地理环境，对于研究形成煤炭的地质环境等，均有重要的意义。
