土地资源：临汾市土地总面积20275平方千米，地形轮廓大体呈“凹”字型分布，四周环山，中间平川，全境分山地、丘陵、盆地三大地形单元，临汾盆地纵贯临汾市中部，将整体隆起的高原分为东西两部分山地。东部由北向南为太岳山、中条山，西部是吕梁山脉。其中，平川面积3933.4平方公里，占总面积的19.4%，丘陵面积10421.4平方公里，占总面积的51.4%，山地面积5920.2平方公里，占总面积的29.2%。
    受水热条件影响，临汾市土壤发育较完全，形成深重粘化层，养分含量较为丰富，普遍分布的地带性土壤类型为褐土，还有草原草甸土、棕壤土、沼泽土等几种类型。全市稳产高产肥沃耕地分布集中，由于“二川三山五丘陵”，土地类型多样，宜林草面积大，但森林覆盖率低，水土流失较为严重。后备土地资源仍较为丰富，大量的盐碱荒地、沙荒地、沼泽地可改良开垦为农林牧用地，但需要排水、治河、修建扩岸工程，开发投资很大。
    水资源：临汾市有大小河流200余条，均属黄河水系。流域面积在1000平方公里以上的有黄河、汾河、沁河、昕水河、浍河、洪安涧河。黄河干流位于临汾市西侧，为晋、秦天然分界线，境内全长170公里，流域面积7738平方公里。汾河纵贯全境中部，境内流域面积10310平方公里，是临汾第一大河流。沁河是临汾含沙量最小的河系，境内全长95公里，流域面积1955平方公里。河流以季节性河流为主，径流量多集中在汛期的6-9月，故形成雨季排洪，旱季断水。在地域分布上，山区大于平川，东山大于西山。
   临汾市水资源总量为15.2亿立方米，其中，河川径流量为13.2亿立方米（含泉水4.772亿立方米），地下水资源量10.26亿立方米。平均地面水入境量7.88亿立方米，泉水入境量5.09亿立方米，水资源人均占有量350立方米，属于水资源十分贫乏的地区。
    矿产资源：临汾市矿产资源丰富。目前已探明的矿种有38余种，其中燃料矿产2种、金属矿产12种、非金属矿产24种，煤、铁、石膏、石灰岩、白云岩、膨润土、花岗石、大理石、油页岩、耐火粘土等在省内及全国均占重要地位，矿产资源综合优势度为0.73，在全省11个市中位居第二位。煤炭是全市第一大矿产资源，探明储量398亿吨，占全省的14%。主要煤种有主焦煤、气肥煤、贫煤、瘦煤、无烟煤等，其中乡宁为全国三大主焦煤基地之一，且煤层厚，埋藏浅，易开采。铁矿是临汾市第二大矿产资源，总储量4.2亿吨,其中磁铁矿储量为1.8亿吨,富矿比例高,占全省富矿的70%以上。大理石储量1.5亿立方米,石英石储量2000万吨,石膏的远景储量为234亿吨，被誉为“有千种用途粘土”的膨润土分布在本市永和县、大宁县和吉县。2011年，全市原煤产量4813万吨，占全省5%；焦炭产量1920万吨，占全省21.2%；生铁产量1053.7万吨,占全省27.96%；钢产量864.4万吨,占全省24.77%；钢材产量943万吨，占全省27.99%。
    生物资源：临汾市植物资源丰富，除农作物外，现已调查到的种子植物有606种，分属97科、386属，占全省植物区系总种数的62.1%，总科数的81.7%，总属数的79.3%。
    在植物分布上，东南山区丘陵地带以栎类占优势；东部山地以油松为主；太岳山区以油松、栎类为主；临汾盆地以杨树为主；吕梁山以侧柏、石榆为主；西部黄土残塬丘陵植被区以侧柏、刺槐为主。临汾森林面积较为贫乏，全市森林覆盖率28.9%。其中，天然林面积34.44万公顷，人工林面积20.03万公顷，木材蓄积量1675.14万立方米。
    临汾市野生动物种类丰富，两栖类动物9种，鸟类232种，兽类46种，爬行类23种，分别占全省总种数的69%、71.8%、44.29%和82.1%。在全市动物种类中，属国家一类保护动物的有金钱豹、黑鹳、金雕、褐马鸡、大鸨等；二类保护动物有黄猕、豺狗、水獭、青鼬、石貂、原麝、林麝、大鲵（娃娃鱼）、绿鹭、大天鹅、鸢、苍鹰、雀鹰、松雀鹰、大鵟、普通鵟、毛脚鵟、草原雕、乌雕、秃鹫、白尾鹞、措隼、游隼、燕隼、灰背隼、黄爪隼、红隼、勺鸡、灰鹤、领角鸮、红角鸮、鸮、纵纹腹小鸮、长耳鸮、短耳鸮（鸮统称猫头鹰）等；三类保护动物有狼、赤狐、黄鼬、艾虎、香鼬、狗獾、猪獾、鼬獾、针尾鸭、绿翅鸭、鹊鸭、斑头秋沙鸭、普通秋水鸭、鹌鹑、红胸田鸡、薰鸡、黑水鸡、彩鹬、凤头麦鸡、金（斑）鸡、蒙古沙、鹤鹬、红脚鹬、青脚鹬、白腰草鹬、林鹬、矶鹬、大沙锥、扇尾沙锥、丘鹬、红胸滨鹬、乌脚滨鹬、尖尾滨鹬、反嘴鹬、普通燕鸻、普通燕鸥、大杜鹃、中杜鹃、小杜鹃、毛脚燕、山鹡鸰、黄鹡鸰、黄头鹡鸰、白鹡鸰、田鹨、树鹨、暗灰鹡鹎、长尾山椒鸟、太平鸟、虎纹拍劳、红尾柏劳、秃鼻乌鸦、寒鸦、红点颏、蓝点颏、红胁蓝尾鸲、北红尾鸲、黑喉石即、虎斑山鸫、白眉白腹鸫、斑鸫、大苇莺、黄眉柳莺、极北柳莺、白眉姬鹟、黄眉姬鹟、乌鹟、北灰鹟、紫寿鸟、山麻雀、燕雀、黄雀、普通朱雀、北朱雀、红腹灰雀、黑尾蜡嘴雀、锡嘴雀、白头鹀、黄喉鹀、赤胸鹀、田鹀、小鹀、白眉鹀、苇鹀、芦鹀、铁爪鹀等。