太原市矿产资源丰富，但矿种配套程度尚有欠缺。能源矿产以煤炭为主，金属矿产以铁为主，非金属矿产以石膏、灰岩为主，其他矿产相对缺乏。能源矿产具有大型矿床多，中小型矿床少的特点。其他矿产具有大型矿床少，中小型矿床多，富矿少，贫矿多的特点。
(1)能源矿产
太原市的能源矿产以煤为主，主要赋存于石灰系上统太原组和二叠系下统山西组地层中，主要分布于东山、西山及娄烦的北部一带。有气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤等，煤种齐全，煤层稳定。
多年来提交各种勘探程度的煤田地质勘查报告30份，勘探面积1296.46 km2，占整个含煤面积的94.77%，是江西省煤田勘探程度最高的地区。截止2000年底，查明储量产地50处(大型32处，中型7处，小型11处)，累计查明储量6136936千吨、基础储量10952533千吨、资源量6594637千吨、资源/储量17547170千吨，资源/储量占山西省的6.8%。
(2)金属矿产资源
金属矿产资源以铁矿为主，其次为铝土矿。铁矿查明储量产地15处，其中上表产地8处(大型4处，小型4处)，共查明储量211974千吨、基础储量254760千吨、资源量40553千吨、资源/储量660298千吨。矿石按成因分为：沉积变质型(鞍山式)铁矿、接触交代型(矽卡岩型)铁矿、沉积型(山西式和屯留式)铁矿。查明储量中以沉积变质的贫铁矿为主，占总储量的98.72%；接触交代型铁矿次之，占1%；沉积型铁矿仅占0.2%。查明储量的铝土矿产地2处(中型1处，小型1处)，资源/储量为6287千吨。
(3)非金属矿产资源
太原市非金属矿产比较丰富，经地质调查已发现的矿种有：石膏、熔剂用灰岩、玻璃用灰岩、电石用灰岩、耐火粘土、水泥用灰岩、建筑用灰岩、白云岩、砖瓦粘土、河沙等。
石膏：分布范围较广，储量丰富。查明储量的产地共有4处(中型3处，小型1处)，累计查明储量16208千吨、基础储量28840千吨、资源量34363千吨、资源/储量63203千吨。分布于西山、东山及阳曲县等地。上表产地为西山圪嶛沟、狼虎寺、晋祠和王兴坪4个矿区，均作过地质勘探工作。
石灰岩：分布较广泛，储量丰富。主要分布于阳曲县及西山地区，查明储量的矿产地共12处，其中：水泥用灰岩6处(中型2处、小型4处)，熔剂用灰岩3处(大、中、小各1处)；电石用灰岩(小型)、玻璃配料用灰岩(小型)、建筑石料灰岩(中型)各1处。建筑用灰岩资源/储量为1080万立方米，其余石灰岩资源/储量193064千吨，其中水泥用灰岩91940千吨，玻璃用灰岩390千吨，熔剂用灰岩100126千吨，电石用灰岩608千吨。查明储量的矿产地灰岩矿层为稳定厚层状，厚度及质量变化不大，延伸较远，构造简单，产状平缓。
耐火粘土：资源丰富，产地多，分布广泛，矿种齐全。主要分布于东山、西山及娄烦县新开村一带，已查明的矿产地共4处(中型2处，小型2处)，查明资源/储量12491千吨。
水泥配料用粘土：2处(中、小型各1处)，资源/储量10360千吨。
白云岩：成矿地质条件优良，分布较广泛，勘探程度较低。
砖瓦粘土：在各县(市、区)均有分布，资源十分丰富。
河沙：汾河自北向南从太原市流过，河沙资源较丰富。
(4)水气矿产
地下水：全市天然水资源总量为5.33亿m3/年。其中：地下水总量4.9亿m3/年，可采量3.45亿m3/年，开采深度为50～1200m。矿山采矿疏干基岩裂隙水面积1211.2km2，总排水量688万m3/年。
地热：目前发现的地热水有三处，即神堂沟地热田、平泉地热田和省计统学校地热井。神堂沟地热田位于西山山前地带，水温43℃，水量为2520.3 m3/d，为含锶硫酸钙镁型温泉水。平泉地热田位于西南西边山山前地带，面积3.75km2，水温25℃，单井最大自流量达3500m3/d。省计统学校地热井位于东山山前倾斜平原，水温31℃，水量1328.16m3/d。
矿泉水：太原市内通过省级以上(含省级)鉴定的矿泉水点有9处，按达标组份可分为锶矿泉水和锶、偏硅酸复合型矿泉水两大类，后者主要分布在小店区。