伊犁地区地质条件复杂，成矿地质条件多样。是新疆乃至全国少数几个发现矿种比较齐全的地区之一，具备建设全国重要矿产基地的矿产资源基础。共有9大类86种矿藏，170多个矿点，其中能源矿产5种，有色金属和贵金属16种，稀有金属(包括稀土和稀有元素)13种，黑色金属5种，冶金辅料非金属矿产4种，化工原料非金属矿产10种，特种非金属材料3种，建筑材料非金属矿产和其他矿产(宝石、玉石等)非金属矿产29种。).已探明储量(包括远景储量和地质储量)48种，占新疆74种矿产的64.8%。在矿产储量表的48种矿种中，铍、白云母、钾、长石居全国首位。铬居全国第二，铯居全国第四，镍和锂居全国第六，钽居全国第九，铌居全国第十。此外，铜、金、硫铁矿、钴、镓、锡、锑、蛋白土、高岭土、泥炭、铂、钯、锆石、稀土元素等探明储量均居新疆首位。

煤的分布很广，不仅全州各地都有，而且品种繁多，有工业用的烟煤和焦煤，也有适合民用的无烟煤。铁矿主要分布在天山山脉。新源县的铁矿资源不仅储量大，而且质量好。玉渠县开埠台出产的铁矿石品位高，含铁量达60%以上。锰矿分布在天山的中西部，昭苏的远景储量最大。阿勒泰是自治州矿产资源最丰富的地区，产金久负盛名。“阿勒泰”，蒙古语意为“黄金”，中国古书中常称之为“金山”，古语有“七十二地沟，黄金出其门”。除砂金外，勘探发现的岩金储量也相当可观。近年来，黄金生产实现了历史性转变，机械化采金和低品位金矿堆浸取得了显著的经济效益。同时配有国防工业和尖端科学实验所需的各种珍贵宝石，主要是猫眼海蓝宝石和紫丁香翡翠。此外还有清河石，颜色为绿色透明；硅钙石是一种白色半透明的天然晶体。在非金属矿产中，白云母的储量和质量在中国也占有重要地位。最大的云母片直径可以达到1米左右，这在国内也很少见。