Имеются крупные месторождения железных руд (Магнитогорское, Бакальское, Златоустовское и другие месторождения), медных и никелевых руд, минерально-строительного (особенно магнезитового и цементного) сырья. Открыто около 400 месторождений различных металлов и неметаллов («нерудное сырье»). За два с половиной века на Бакальских рудниках добыто около 150 млн тонн руды. И сегодня ещё её запасы составляют 1,2 млрд тонн. Преобладают сидеритовые руды (32 % Fe), пока ещё не имеющие большого спроса. В области выявлено 48 месторождений графита. Общие запасы составляют примерно 40 млн. тонн. Крупнейшим является Тайгинское, в 12 км к югу от Кыштыма. Добыча и обработка тайгинского графита ведется Кыштымским графито-каолиновым комбинатом. Применяется графит в литейном деле для изготовления тиглей, в производстве электродов. В Челябинской области разведано 25 месторождений талька и талькового камня. Общие запасы составляют более 40 млн. тонн. Они размещаются в районе Миасса (Красная Поляна) и Сыростана. На двух эксплуатируемых месторождениях ежегодно добывается 200—220 тыс. тонн. Выработка талькового порошка производится на Миасском тальковом заводе.