【土地资源】 据2013年土地变更调查统计，全省土地总面积15.79万平方公里，约占全国的1.6%，居全国第19位。全省耕地面积763.33万公顷，占土地总面积的48.4%。基本农田面积668.8万公顷，占耕地总面积的87.56%。全省人均土地0.16公顷，为全国人均土地的16.58%，居全国第27位；人均耕地0.08公顷，低于全国人均0.09公顷的平均水平，居全国第20位。
【矿产资源】 截至2013年底，全省共发现各类矿产150种，探明储量矿产82种。在探明储量的矿产中，金、石膏等12种矿产储量居全国第1位，有42种居全国前5位，有74种居全国前10位。2013年，全省共有矿山企业3390家，从业人数60万人，年产矿石量5亿吨，总产值2493亿元，占全省GDP的4.5%。
【水资源】 山东分属于黄、淮、海三大流域。根据山东1956～2000年实测资料分析，全省多年平均年降水量为679.5毫米，多年平均水资源总量为303.07亿立方米，其中地表水资源量为198.3亿立方米，多年平均地下水资源量为165.4亿立方米（地表水、地下水重复计算量59.8亿立方米）。黄河水是山东主要可以利用的客水资源，每年进入山东水量（黄河高村站1951～2007年资料）为359.5亿立方米，按国务院办公厅批复的黄河分水方案，一般来水年份山东可引用黄河水70亿立方米。长江水是南水北调东线工程建成后山东省可以利用的另一主要客水资源。根据南水北调水资源规划，山东省一期将引江水14.67亿立方米，二期引江水34.52亿立方米。
山东省水资源的主要特点是：水资源总量不足；人均、亩均占有量少；水资源地区分布不均匀；年际年内变化剧烈；地表水和地下水联系密切等。全省水资源总量仅占全国水资源总量的1.09%，人均水资源占有量334立方米，仅为全国人均占有量的14.9%（小于1/6），为世界人均占有量的4.0%（1/25），位居全国各省（市、自治区）倒数第3位，远远小于国际公认的维持一个地区经济社会发展所必需的1000立方米的临界值，属于人均占有量小于500立方米的严重缺水地区。
【海洋资源】 山东海洋资源得天独厚，近海海域占渤海和黄海总面积的37%，滩涂面积占全国的15%。近海栖息和洄游的鱼虾类达260多种，鱼类资源有79种，隶属于13目39科70属。经济价值较高的鱼类28种，占鱼类数的35.4%；一般经济鱼类41种，占51.9%；经济价值较低的鱼类10种，占12.7%。经济价值较高、有一定产量的虾蟹类近20种，浅海滩涂贝类百种以上，经济价值较高的有20多种。其中，对虾、扇贝、鲍鱼、刺参、海胆等海珍品的产量均居全国首位。有藻类131种，经济价值较高的近50种，其中，海带、裙带菜、石花菜为重要的养殖品种。山东是全国四大海盐产地之一，丰富的地下卤水资源为山东盐业、盐化工业的发展提供了得天独厚的条件。此外，山东还有可供养殖的内陆水域面积26.7万公顷，淡水植物40多种，淡水鱼虾类70多种，其中主要经济鱼虾类20多种。
【动植物资源】 山东生物资源种类多、数量大。境内有各种植物3100余种，其中野生经济植物645种。树木600多种，分属74种209属，以北温带针、阔叶树种为主。各种果树90种，分属16科34属，山东因此被称为“北方落叶果树的王国”。中药材800多种，其中植物类700多种。山东是全国粮食作物和经济作物重点产区，素有“粮棉油之库，水果水产之乡”之称。小麦、玉米、地瓜、大豆、谷子、高粱、棉花、花生、烤烟、麻类产量都很大，在全国占有重要地位。
陆栖野生脊椎动物500种，其中，兽类73种，鸟类406种（含亚种），爬行类28种，两栖类10种。陆栖无脊椎动物特别是昆虫，种类繁多，居全国同类物种之首。在山东境内的动物中，属国家一、二类保护的珍稀动物有71种，其中国家一类保护动物有16种。