1. Tài nguyên đất
Thanh Hóa có 14 nhóm đất chính với 28 loại đất khác nhau,
2. Tài nguyên khí hậu
Do sự tác động của các nhân tố: vĩ độ địa lý, quy mô lãnh thổ, vị trí trong hệ thống hoàn lưu gió mùa trong á địa ô gió mùa Trung - Ấn, hướng sơn văn, độ cao và vịnh Bắc Bộ mà Thanh Hoá có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm với mùa hè nóng, mưa nhiều có gió Tây khô nóng; mùa đông lạnh ít mưa có sương giá, sương muối lại có gió mùa Đông Bắc theo xu hướng giảm dần từ biển vào đất liền, từ Bắc xuống Nam. Đôi khi có hiện tượng dông, sương mù, sương muối làm ảnh hưởng không nhỏ tới cây trồng nông nghiệp.
3. Tài nguyên nước và mạng lưới sông ngòi
3.1. Tài nguyên nước
Tài nguyên nước của Thanh Hoá khá phong phú. Tổng lượng nước mưa rơi xuống lãnh thổ hàng năm là 19 tỷ mét khối, lượng bốc hơi trung bình là 9 tỷ mét khối, còn lại 9,7 tỷ mét khối nước sinh ra dòng chảy mặt và 0,3 tỷ mét khối sinh ra dòng chảy ngầm. Hàng năm hệ thống sông đổ ra biển 20 tỷ mét khối nước, trong đó có 9,7 tỷ mét khối nước sinh ra trên lãnh thổ Thanh Hoá còn lại là nước sinh ra ở Tây Bắc và Lào.
3.2. Mạng lưới sông suối
- Các hệ thống sông chính: Thanh Hoá có 5 hệ thống sông chính là sông Hoạt, sông Mã, sông Yên, sông Lạch Bạng và sông Chàng.
4. Tài nguyên sinh vật
4.1. Thực vật: Do nằm ở vị trí trung gian giữa các hệ thực vật Himalaya, Hoa Nam, Ấn Độ - Myanmar, Malaysia - Indonesia và sự tác động của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa trên nền thổ nhưỡng và địa hình khác nhau, Thanh Hoá có hệ thực vật rất phong phú. Rừng Thanh Hoá tập trung một số loại thảm thực vật tiêu biểu như : Rừng nhiệt đới ở đai thấp, Rừng cận nhiệt đới trên núi, Rừng trồng, Hệ thống rừng đặc dụng
4.2. Động vật: Những kết quả điều tra cho thấy ở Thanh Hoá hệ động vật rừng rất phong phú và đa dạng, bao gồm cả động vật trên cạn lẫn động vật dưới nước, cả động vật bản địa lẫn động vật di cư đến, cả động vật tự nhiên lẫn động vật do con người tạo ra, v.v.. Thanh Hoá có một số dạng quần cư động vật chính như: quần cư động vật đồng ruộng đồng bằng và đồi thấp; quần cư động vật ở rừng tre, nứa, vầu, giang; quần cư động vật ở rừng cây bụi, trảng cỏ; quần cư động vật ở rừng gỗ và trảng cây; quần cư động vật nước ngọt...
5. Tài nguyên khoáng sản
Thanh Hoá là một trong số ít các tỉnh ở nước ta có nguồn tài nguyên khoáng sản rất phong phú và đa dạng, có những tiền đề địa chất khá thuận lợi cho các quá trình tạo khoáng. Kết quả điều tra đến nay cũng đã cho thấy lãnh thổ Thanh Hoá có nhiều loại hình khoáng sản khác nhau, bao gồm: - Kim loại sắt và hợp kim sắt:, Kim loại màu và kim loại hiếm, Nguyên liệu hoá chất - phân bón, Nguyên liệu cho sản xuất sành, sứ, thuỷ tinh và vật liệu xây dựng, Nhiên liệu,...
6. Tài nguyên biển và ven biển
Vùng biển Thanh Hoá có diện tích 17.000 - 18.000km2, gấp 1,6 lần diện tích đất liền. Đường bờ biển có dạng cánh cung dài 102km. Bờ biển tương đối phẳng, nhưng bị chia cắt bởi 7 cửa lạch. Các cửa sông đều là những khu vực tự nhiên rất nhạy cảm và có năng suất sinh học cao. Từ Nam Sầm Sơn đến Quảng Xương có inmenhit, trữ lượng 73.500 tấn. Đây là loại nguyên liệu quan trọng để sản xuất que hàn, men sứ. Bờ biển Tĩnh Gia có trữ lượng lớn cát trắng để sản xuất thuỷ tinh. Các bãi triều rộng ở Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hoá, Quảng Xương... là nơi nuôi trồng thuỷ sản. Ven bờ cũng có nhiều đồng muối ở Hậu Lộc, Hoằng Hoá, Quảng Xương, Tĩnh Gia.
