В районе Тулы залегают различные полезные ископаемые, которые относятся к южному крылу Подмосковного бассейна — района комплексного залегания минерально-сырьевых ресурсов. Главное ископаемое бассейна — бурый уголь, который используется в качестве энергетического топлива на электростанциях Тульской и соседних областей. Основная добыча угля в Тульской области развита в центрально-восточной части и на западе (в Суворовском районе). В пригородной зоне Тулы угледобыча ведется сейчас в Ленинском районе — на Обидимской шахте. В районе Тулы с 1943 года работали шахты на Скуратовском месторождении, однако уже в 1957 году угледобыча здесь прекратилась ввиду выработки запасов угля в процессе интенсивной разработки.
Спутниками угля, обычно вместе с ним извлекаемыми при добыче, являются серный колчедан и межугольная огнеупорная глина. Серный колчедан используется в сернокислотном производстве. Огнеупорная глина служит основным сырьем для производства огнеупорных изделий, необходимых в черной металлургии.
Довольно часто встречаются выходы пластических глин («глины-синики»), например, на северо-западной окраине Тулы.
Особенно значительны залежи известняков каменноугольного возраста. Запасы их в Ленинском районе исчисляются сотнями миллионов тонн. Они разрабатываются для нужд металлургии и дорожного строительства, для размола на известковую муку. Большие запасы известняков находятся также на территории смежных районов — Алексинского и Веневского.
Широко распространены кирпичные глины и суглинки. Встречаются гипсовые месторождения (например Скуратовское) с большими скоплениями минерала целестина, из которого извлекаются соединения стронция, используемые в пиротехнике, сахарной, стекольной, керамической и других отраслях промышленности. Гипс находит широкое практическое применение в строительстве, используется в медицине.
На значительной глубине (0,8—1 км) обнаружены огромные залежи каменной соли Подмосковного солеродного бассейна. Добыча соли методом гидрирования (выщелачивания) осуществляется на востоке области в районе г. Новомосковска, где был в своё время построен крупный солепромысел для нужд хлорного производства химического комбината.
В районе Тулы обнаружены минеральные воды. Несколько лет назад их обнаружили у Ясной Поляны и Осиновой Горы. А в 1963 году мощная залежь минеральной воды хлоридно-натриевого типа была выявлена у с. Петелино. Эти минеральные воды и источники можно использовать для лечебных целей.