伊克昭盟具有豐富的能源礦産資源，現已探明的煤炭儲量達1496億多噸，約佔全國總儲量的1/6，含煤面積約佔全盟總面積的70%，素有“地下煤海”之稱。按地域位置，全盟可劃分為東西南北四大煤田，東部即準格爾煤田，西部即卓子山煤田，南部即東勝煤田，北部即烏蘭格爾煤田。伊克昭盟的煤炭資源不僅儲量大、分佈面積廣，而且煤炭品種多，有褐煤、長焰煤、石粘結煤、弱粘結煤、氣煤、肥煤、焦煤，埋藏淺、易開採、具有發熱量高、低灰、低硫、低磷等特點，是優質良用煤、
動力煤、出口煤。伊盟的石油、天然氣資源也十分可觀，主要位於伊盟中西部，即杭錦旗北部、鄂托克旗、烏審旗南部等。據國家儲委會預測，天然氣遠景儲量為1000億立方米，已探明儲量632億立方米，屬陜甘寧油氣田。油頁巖主要分佈在伊盟中部的東勝市、準格爾旗、伊金霍洛旗境內，目前的探明儲量為3.7億多噸。其中工業儲量66萬噸，儲藏厚度一般為3米--5米，含油率1.5%--10.4%。伊克昭盟的化工資源主要有天然鹼、芒硝、食鹽、硫磺、泥炭等，現已探明天然鹼儲量6000萬噸，主要分佈於伊克昭盟西部的烏審旗、鄂托克旗、杭錦旗境內的湖泊中。芒硝儲量近70億噸，分佈於境內的達拉特旗、杭錦旗北部地區。食鹽主要分佈於杭錦旗、鄂托克前旗和烏審旗、總儲量約1000萬噸。硫磺分佈地主要在準格爾旗、東勝市、伊金霍洛旗境內，已探明儲量233萬噸。
伊克昭盟的建材資源主要有石膏、石灰岩、石英砂岩、高嶺土、陶瓷粘土、花崗岩、鐵礦、耐火粘土等，已探明儲量分別為35億噸、60億噸、4.5億噸、65億噸、37億噸、1200萬立方米、1413噸、4.3億噸。
伊克昭盟有2000余種野生動物資源，
其中鄂爾多斯遺鷗種群為世界三大遺鷗繁殖種群之冠，屬國家一級保護動物、白天鵝屬國家二級保護動物。還有經濟價值較高的石貂、黃喉貂等。伊盟有各種植物約800種，其中約400余種可入藥。甘草、麻黃馳名中外，枸杞、銀柴胡、遠志、冬花等産量頗豐，另有部分沙生植物，如沙棘、沙芥等具有較高的食品經濟開發價值。伊克昭盟還是中國重要的産絨基地，年産山羊絨750--800噸，而且品質優良，人們稱之為“軟黃金”。在鄂爾多斯地區生産的山羊絨，90%為白山羊絨。