市内有新汶、肥城、宁阳3个煤田，主要分在新泰市、肥城市、宁阳县、东平阳境内，含煤面积约914平方公里，占全市总面积的11.78%，地质储量19.9亿吨，工业储量16.03亿吨，可采储量7.52亿吨，其中地方煤矿地质储量4.2亿吨，工业储量3.1亿吨，可采储量1.5亿吨。含煤地层为石炭系太原组和二迭系山西组。太原组由砂岩、粉砂岩、泥岩、灰岩、泥灰岩及煤层等组成，厚160～170米，含煤12～14层，可采和局部可采煤层4～8层；山西组由砂岩、粉砂岩及煤层等组成，厚85～90米，含煤4～5层，可采1～3层。煤质以气煤、肥煤、气肥煤为主。
一、新汶煤田
位于新泰市境内和宁阳县东部，西起磁窑，东至员外哨，北起莲花山断层，南至煤层露头。东西长70公里，南北宽10公里，面积700平方公里。煤质为肥煤和气煤，含煤17层，可采或局部可采9层，平均厚度10米。煤田构造为东西走向、向北缓倾的单斜构造，仅在矿区北部的中段泉沟区地层向南倾斜，显示为向斜构造。矿区内蒙山、羊流断层将全区分割为东、中、西三段，构成华丰—楼德地堑，宫里—谷里地垒和谷里—蒙阴不对称向斜。2002年底，煤田有效含煤面积255.3平方公里，勘探控制面积140.9平方公里，探明面积140.9平方公里，累计探明储量14.76亿吨。
二、肥城煤田
位于肥城市境内北部，东起十层煤露头，西至F5断层，北起F1断层，南至十层煤露头。东西长22公里，南北宽2～5公里，面积105.6平方公里。煤田构造为一单斜断陷盆地，地层走向近东西、倾向北，区内断层发育，纵横交错，系一全隐蔽石炭二迭系煤田。煤质，山西组为气煤，太原组为肥煤。含煤16层，可采或局部可采8～10层，平均厚度9.59～14.6米。2002年，有效含煤面积、勘探控制面积、探明面积均为105.6平方公里，累计探明储量10.61亿吨。
三、宁阳煤田
位于宁阳县境内，东起峄山断层，西至宁阳断层，北起汶泗断层，南至郓城断层。东西长12公里，南北宽4公里，面积48平方公里。煤质，山西组为气煤，太原组为肥煤。含煤28层，可采或局部可采5层，平均厚度4米，低级瓦斯。2002年，煤田有效含煤面积250平方公里，勘探控制面积202平方公里，现探明面积48平方公里，累计探明储量1.5亿吨。
四、梁宝寺煤田
该煤田是肥城矿业集团的接替新区，位于嘉祥县境内。总面积97平方公里，探明地质储量5.75亿吨，可采储量1.5亿吨。煤质为气煤，是低灰、特低硫、特低磷、高挥发份、高发热量的优质动力用煤和炼焦配煤。年设计生产能力240万吨。2001年7月开工建设。