Недра Челябинском области (особенно ее горная часть) богаты различными полезными ископаемыми. Уральские горы очень древние и сильно разрушены. По существу, это только сохранившиеся основания былых гор. Все, что когда то было скрыто на большом глубине, теперь оказалось почти на поверхности. Значительная доля полезных ископаемых Урала сосредоточена в пределах Челябинской области. Здесь имеются руды черных и цветных металлов, уголь, химическое сырье, разнообразные строительные материалы и камни-самоцветы. Разведано более 300 промышленных месторождений. Более 20 месторождений содержат железную руду. В первую очередь это Магнитогорское месторождение, на базе которого начинал работу крупнейший в стране Магнитогорский металлургический комбинат. Месторождение это известно с 1747 года. Общие запасы руды насчитывали примерно 200 млн. тонн, содержание железа в рудах – 50-54%. Более 200 лет обеспечивает металлургию Урала Бакальский железорудный район. В хребтах Шуйда, Буландиха и Иркускан разведано свыше 20 месторождении руды. Руды здесь двух видов: близко к поверхности залегают наиболее богатые бурые железняки, которые содержат в среднем 48% железа. Глубже - более бедные руды: сидериты с содержанием железа до 32%. Общие запасы руды в районе Бакала до 600 млн. тонн. В результате интенсивной эксплуатации многие рудные место рождения Южного Урала оскудевают. Так, в настоящее время, руды горы Магнитной почти полностью выработаны. Магнитогорский металлургический комбинат работает на привозном сырье. Из других месторождении следует отметить Кусинскую группу титаномагнетитовых руд. Эти руды содержат 50-57% железа, а также титан, хром и ванадий. Часть этих месторождений, к примеру Магнитное, также уже отработаны, но запасы титано-магнетитов еще значительны. Готовится разработка крупного месторождения возле Медведевки. Из разведанных в последние годы наиболее значительным является Теченское месторождение на севере востоке области. Медные руды на территории области в горнозаводской ее части и восточных предгорьях добывались повсеместно с глубокой древности. В XVIII веке большинство заводов были поставлены на древних “чудских” копях. Все старинные рудники были выработаны еще в прошлом веке, последнее, издавна известное месторождение возле Карабаша, - совсем недавно. В последние десятилетия челябинские геологи открыли крупные месторождения медной руды в районе Верхнеуральска. “Столицей” ее добычи является поселок Межозерный. Разведано более 10 место рождений. Месторождения никеля и кобальта сосредоточены в районе Верхнего Уфалея и обнаружены на юге области. Алюминиевые руды представлены месторождениями бокситов в районе станции Сулея (поселок Межевой Лог). Здесь действуют Южно-Уральские бокситовые рудники. Месторождения золота связаны как с коренными породами (рудное золото), так и с речными отложениями (россыпное золото). К числу первых относится Кочкарское месторождение (г. Пласт), которое разрабатывается с 1860 года. Добыча россыпного золота в крае ведется в Миасском золотоносном районе. Здесь были найдены довольно крупные самородки золота. Так, в 1842 году был обнаружен самородок весом около 36 кг, являющийся самым крупным из найденных на территории страны. В 1936 году были найдены два самородка весом 14,4 и 9,5 кг. Из полезных ископаемых, относящихся к химическому сырью, на территории области имеются тальк, фосфориты, серные колчеданы, соли. Наиболее крупные тальковые месторождения размещаются в районе Миасса (Красная поляна) и Сыростана. Месторождения фосфоритов находятся в окрестностях Аши. Соль залегает на дне некоторых озер, расположенных на востоке области. Крупнейшее в стране месторождение магнезита находится в районе г. Сатка, запасы его огромны. Еще одно мощное месторождение разведано в последнее время в верховьях Ая – Семибратское. Магнезит служит превосходным сырьем для производства огнеупорного кирпича, применяемого для обкладки мартеновских и доменных печей, магнезитового порошка и магнезито-хромитовых изделий. Крупные запасы огнеупорных глин разведаны возле пос. Берлин в районе Троицка. Цементное сырье представлено мергелями, глинами и известняками. Крупнейшие их месторождения разведаны в районе Еманжелинска, Магнитогорска (Агаповка), Катав-Ивановска. На базе этих месторождении работают цементные заводы. Челябинская область богата высококачественным мрамором, крупнейшими месторождениями которого являются Коелгинское, Баландинское и Уфалейское. Разведанные запасы мрамора составляют более 10 млн. кубометров. Флюсы и доломиты являются важным металлургическим сырьем. Разведанные в области их запасы превышают 1,5 млрд. тонн. Крупнейшими месторождениями являются Тургоякское, Атлянское, Агаповское, Лисьегорское. Формовочные пески добываются в Кичигинском и Бускольском месторождениях. Разведано более 140 месторождений глины кирпичной. Каолин (белая глина) - сырье для фарфоро-фаянсовой промышленности. Общие запасы каолина в области - более 30 млн. тонн. Добыча каолина производится на Кыштымском и Еленинском месторождениях. В области выявлено более 50 месторождений графита. Крупнейшим является Тайгинское, в 12 км к югу от Кыштыма. Драгоценные и поделочные камни встречаются в трех местах - в Ильменских, Вишневых горах и возле Пласта. Ильменские горы - настоящий минералогический музеи. Здесь встречаются амазонит, гиацинт, аметист, опал, топаз, гранат, малахит, корунд, яшма, сапфир, рубин, солнечный, лунный и арабский камень и т. д. В Кочкарском геологическом районе встречаются топаз и другие драгоценные и поделочные камни. Разведано Ерофеевское месторождение стекольных песков (запасы более 17 млн. тонн). Бурые угли Челябинского бассейна простираются с севера (от озера Тишки) на юг на 170 км при максимальной ширине 14 км. Запасы углей составляют более 700 млн. тонн. Уголь на Южном Урале был открыта 1831 году И.И. Редикорцевым. Добыча его была начата в 1907 году. Основным потребителем угля сейчас являются тепловые электростанции. Каменные угли выявлены также в Полтаво-Брединском месторождении.
В болотах области накопились богатые отложения торфа, однако, пока он не разрабатывается. Разведано более 60 месторождений строительного камня (более 1 млрд. кубометров) и более 20 месторождений строительных песков (около 150 млрд. кубометров). Добываются в области такие ценные минералы как редкоземельные хрусталь и пьезокварц.