神木县地域广阔，蕴藏着极为丰富的矿产资源，主要有煤炭、石英砂、天然气、石油、铁矿和石灰石等，其中以煤炭储量为最。
煤炭 主要分布在县境西北部，储煤面积达4500平方公里，占全县总面积的59％，已探明储量500多亿吨，且煤质优良，埋藏浅，易开采，为世界少有的优质动力环保煤和气化用煤，在国际能源市场上具有很强的竞争力。
神府东胜煤田成煤于一亿四千万年前的侏罗纪，煤田面积为31172平方公里，探明储量2300亿吨，占全国探明储量的30％以上，相当于70个大同矿区、160个抚顺矿区，在世界级大煤田中名列榜首。美国的波德阿巴拉契亚煤田、前苏联的顿巴斯煤田和库兹巴斯煤田、德国的鲁尔煤田、波兰的西里西亚煤田和莱茵煤田，储量最大的为1013亿吨，最小的仅135亿吨，因此，神府东胜煤田称得上是世界最大的煤田。
神府东胜煤田按行政区域划分为两部分，位于陕北的叫神府煤田，位于内蒙古南部的叫东胜煤田。神府煤田含煤面积25092平方公里，已探明储量1516亿吨，富煤区每平方公里地下储煤量高达1000多万吨。神木地处神府煤田腹地，是煤田的主要所在县，煤田范围包括大柳塔、孙家岔、店塔、麻家塔、中鸡、尔林兔、锦界、大保当、神木、解家堡、高家堡等11个乡镇。
神木煤田勘探范围内可采和局部可采煤层共8层，单层最大厚度12.02米。煤层近似水平，断层稀少，顶底板稳定，瓦斯含量极小，埋藏浅，不少地区的覆盖仅4—5米，部分地区大面积裸露地面，易于露天开采。
神木煤质量优良，可燃元素较多且波动范围不大，化学成分中有害元素很低，各项指标均居世界领先地位，为特低灰、特低硫、特低磷、富油、中高发热量烟煤。发热量为6900—7200大卡/千克；焦油产出率均大于7％；灰分为6—8％，有的低达4％，比全国平均值低67％；含硫量在0.5％上下，比全国平均值低50％；含磷量极低，在0.0l％以下。灰分是煤燃烧后剩下的残渣，自然越少越好，硫和磷都是煤中的有毒元素，其含量越低越受欢迎；煤灰成份中，氧化钙含量很高，燃烧过程中可起到脱硫作用，大大减少了对环境的污染，因此，神木煤被誉为“环保救星”，其用途十分广泛：
——动力用煤。神木煤是电厂及工业窑炉的理想燃料，同时对环境保护和降低生产成本有重要价值。
——液化用煤。神木煤液化性能好，是煤转油工业的上等原料，它是通过化学反应，转化为液体油品和化工产品，主要生产汽油、柴油、乙稀和醇等产品。
——气化用煤。神木煤在气化和燃烧时反应快，效率高，是城市气化和工业气化的优质原料。
——甲醇用煤。将神木煤气化制成合成气，然后以合成气为原料在催化剂作用下合成甲醇。
——半焦生产用煤。半焦(俗称蓝炭)是生产铁、铁合金、电石的理想还原剂。在半焦生产中，同时可产出焦油和煤气。
——活性炭生产用煤。神木煤是制作煤质活性炭的上等原料。活性炭广泛用于环保、国防、化工、石油、纺织、轻工、医药、食品、电力、原子能等生产领域。
——制作水煤浆用煤。神木煤是代替重油的良好煤种，可用于制备代油煤粉和水煤浆。
——高炉喷吹用煤。用神木煤进行高炉喷吹可降低焦化，大幅度提高生铁质量。
——建材工业用煤。神木煤的物理、化学特性和工艺性能完全符合生产建筑材料用煤的质量要求。
——优质民用煤。由于神木煤可减少环境污染，特别是解决城市环境污染问题，所以作为民用煤倍受欢迎，是目前国内乃至世界上少有的理想民用煤。
岩盐 神木岩盐是榆林盐田的边缘，是榆林盐田的一部分，它是距今五亿三千万年，深埋地下两千五百米的奥陶纪岩盐田，具有“大、多、高、贵、强”五大特点。岩盐储量大。盐田北起红碱淖，南抵清涧，西至靖边，东到黄河。总面积4.3万平方公里，其中榆林市内面积2.5万平方公里。盐层平均厚度120米，最大厚度360米。探明储量8855亿吨，预测储量6万亿吨，占全国储量的26%。潜在价值多。榆林市矿产资源总价值达46万亿元，仅岩盐的潜在价值就达33.2万亿元，是青海察尔汗盐湖的2.2倍。品位高。该盐矿主要为块状石盐、钾石盐和硬石膏，有少量光卤石和钾铁盐，部分为含钾石盐，矿石品味大部分属一级品，质纯，氯化钠含量高达99.8%，最低为81.46%，多数在95%以上，是世界盐矿史上罕见的精品矿床。区位贵，该盐田地处我国承东启西的结合部，国内北部缺盐区域的中央，陕北能源化工基地的腹部，西安、太原、包头、乌海、银川等化工用盐市场的中心，区位优势明显。比较优势强。岩盐资源和煤、电、油、气、土、力、运、通等匹配资源组合的好，使盐及盐化工产品的制造成本特低，成本竞争优势极强。目前，神木岩盐正在进一步勘测之中，伴随着榆林新盐都的建设，神木岩化工将成为继煤炭之后又一个新的资源和经济增长的新亮点。
石英砂 主要分布在麻家塔、神木镇一带，工业探明储量达436万吨，二氧化硅含量高达97％以上，且水文地质条件简单，适宜开采，可制做玻璃、陶瓷及耐火材料等，是本县仅次于煤炭的重要矿产资源。
天然气 神木气田位于鄂尔多斯盆地中部，含气区主要分布在尔林兔、大保当及锦界一带，气田北接内蒙古乌审旗的苏里格气田(中国最大的气田)，西接榆林含气区，储量可观。
石油 主要分布在尔林兔、大保当一带，与天然气含气区分布基本一致。
铁矿 全县有66个矿点，多为窝状埋藏，在孙家岔镇刘石畔村有一处为层状埋藏，厚达l米。主要有磷铁矿、褐铁矿和赤铁矿三种，平均含铁量为30％，最高达60％，为本县生铁冶炼业提供了可靠的资源条件。
石灰石 主要分布在栏杆堡、麻家塔等地，储量较大，可制造电石、碱、漂白粉、水泥、石灰、石材等。
此外，还有一定数量的膨润土、云母、长石、铝矾土、粘土、玛瑙、料僵石等，都有很大的利用价值。
