东营市矿产资源丰富，包括能源矿产（石油、天然气、煤、地热及油页岩）、化工原料矿产（地下卤水、岩盐）、建筑材料及其他非金属矿产（石膏、砖瓦黏土、贝壳砂、矿泉水）等4大类11个矿种，其中石油、天然气是东营市优势矿产，境内有全国第二大油田——胜利油田。
一、能源矿产
石油、天然气。东营市境内集中胜利油田85%的石油地质储量和80%的石油产量。至2013年底，胜利油田累计探明石油地质储量53.87亿吨、天然气地质储量2676.1亿立方米。
地热。境内发现可供开发利用的地热资源分布面积5655平方千米；探明并经审批备案的地下热水资源量640.24亿立方米，日允许开采量29.43万立方米，居全省第一。地热水储层主要为古近系东营组和新近系馆陶组热储，埋藏深度1300～2200米，水温54℃～86℃，水矿化度18～23克/升，其中锶、溴、锂、偏硼酸、偏硅酸等微量元素含量达到医疗热矿水标准。
油页岩。油页岩资源主要分布于沾化凹陷和东营凹陷内，在利津东部和西北部、东营城区、广饶北部、垦利南部、河口区新户及孤岛均有富集。垂向上，油页岩主要赋存于古近系沙河街组沙三段和沙四段地层，随凹陷部位不同，埋深1500～3500米。初步估算，油页岩资源量1544.6亿吨，折合页岩油资源155.5亿吨。
煤。煤的发育面积约630平方千米，主要分布在广北、孤岛、义和三个含煤区。煤层赋存于石炭—二叠系太原组、山西组以及侏罗系坊子组等煤系地层中，煤类主要为肥煤、褐煤，煤炭资源预测储量约61.8亿吨。但由于煤层埋藏深，尚属潜在资源。
二、化工原料矿产
岩盐。岩盐资源主要赋存于东营凹陷的现河—西城—胜采—石油大学—八分场一带，面积990平方千米，估算资源量1096.79亿立方米。盐矿埋深于油气层以下，顶界面埋深2900～3000米，主要赋存于沙四段含盐层系中，氯化钠含量在90%以上，达到国家一级盐矿品位标准。
地下卤水。地下卤水资源按照含卤层埋藏条件分为浅层卤水、中深层卤水和深层卤水，估算地下卤水资源总量8.6亿立方米。浅层卤水主要分布于东营城区东南部和孤岛东部，包括广利和孤东2个浅层卤水区。卤水层埋深120米以内，矿化度12～53克/升，单井出水量160～500立方米/日。中深层卤水主要分布于东营港五号桩附近，卤水层埋深100～200米，矿化度88～110克/升，单井出水量520～610立方米/日。深层卤水主要分布在东营城区南部区域，矿化度100～350克/升，单井出水量50～240立方米/日。
三、建筑材料及非金属矿产
贝壳。境内随黄河变迁和海岸带蚀退，跨河口、垦利、东营、广饶4区县，沿两条古海岸线，广泛形成特有的生物贝壳矿体，总面积2.2平方千米，贝壳矿产资源总量87.6万吨。
矿泉水。天然饮用矿泉水主要分布在东营区史口—东营电厂—广北水库一线以南地区。地下水类型为深层地下水，含水层顶界埋深150米以下，含水层累计厚度20～40米。至2013年，已评价天然饮用矿泉水一处，位于广饶县大码头镇李官庄南，矿泉水井深250米，取水段170～240米，为锶·偏硅酸复合型饮用天然矿泉水，允许开采量为500立方米/日。
砖瓦黏土。主要分布于小清河以南广饶县乐安街道—广饶街道—大王镇一带；其次分布于河口区六合—四扣一带以及利津县黄河淤泥区，资源总量28.44万立方米。