Hà Tĩnh được thiên nhiên ưu đãi nguồn tài nguyên phong phú, đa dạng, tạo dư địa phát triển cực kỳ bền vững cho các dự án công nghiệp, nông nghiệp và du lịch.
Tài nguyên đất đai phong phú và đa dạng: Toàn tỉnh có diện tích đất tự nhiên là 599.445 ha với 9 nhóm đất khác nhau. Trong đó, nhóm đất đỏ vàng chiếm tỷ lệ cao nhất (51,6%) hình thành trên đá phiến sét với tầng đất dày, cực kỳ màu mỡ và là tiềm năng rất lớn để quy hoạch các vùng trồng cây công nghiệp dài ngày và các dự án nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao. Nhóm đất phù sa chiếm 17,73% là cơ sở thuận lợi cho vùng thâm canh lương thực và sản xuất nông nghiệp hữu cơ hàng hóa lớn.
Tài nguyên khoáng sản giàu trữ lượng: Hà Tĩnh sở hữu 91 mỏ và điểm khoáng sản giàu tiềm năng. Đặc biệt nổi bật là mỏ sắt Thạch Khê có trữ lượng ước tính khoảng 544 triệu tấn (lớn nhất Đông Nam Á). Bên cạnh đó, mỏ titan ven biển có trữ lượng khoảng 4,6 triệu tấn (chiếm hơn 1/3 trữ lượng cả nước). Tỉnh còn sở hữu nhiều mỏ thiếc, đá granite, đất sét làm gốm sứ có giá trị kinh tế và xuất khẩu cao.
Tài nguyên rừng và đa dạng sinh học vô giá: Diện tích rừng dồi dào với độ che phủ đạt từ 45% đến hơn 52% diện tích tự nhiên của tỉnh. Hà Tĩnh có hai trung tâm đa dạng sinh học quý giá bậc nhất cả nước: Vườn quốc gia Vũ Quang - khu rừng nguyên sinh quý hiếm có địa hình hiểm trở đặc trưng, sở hữu thảm thực vật đa dạng cùng nhiều loài động thực vật quý hiếm; và Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ - nơi lưu giữ hàng trăm loài chim và thú quý hiếm nằm trong sách đỏ.

Tài nguyên nước và khoáng nóng dồi dào: Tỉnh có hệ thống sông ngòi và mạng lưới hồ chứa dày đặc gồm 348 hồ chứa với tổng dung tích trên 1,57 tỷ m³ nước (hoặc 266 hồ với dung tích trên 600 triệu m³ theo thống kê trước sáp nhập). Công trình thủy lợi đa mục tiêu Ngàn Trươi - Cẩm Trang với hồ chứa dung tích khổng lồ 780 triệu m³ bảo đảm cung cấp nguồn nước dồi dào, ổn định cho mọi hoạt động sản xuất công nghiệp và đời sống dân sinh. Đặc biệt, Hà Tĩnh sở hữu mỏ nước khoáng nóng Sơn Kim (Hương Sơn) phun tự nhiên từ lòng đất có nhiệt độ ở độ sâu 50m lên đến 150°C (nhiệt độ bề mặt 75°C) đạt chất lượng trị liệu và nghỉ dưỡng cao cấp.
Tài nguyên biển và ngư trường rộng lớn: Bờ biển dài 137 km với 4 cửa sông lớn tạo nên các vùng ngư trường khai thác rộng lớn có trữ lượng hải sản dồi dào đạt ước tính 86.000 tấn. Biển Hà Tĩnh có hơn 267 loài cá và vùng lộng giàu hải sản quý như mực, tôm, hỗ trợ đắc lực cho các chuỗi liên kết nuôi trồng và chế biến thủy sản xuất khẩu công nghệ cao.