Средний Урал - целая кладовая разнообразных ископаемых. Удивительное сочетание полезных ископаемых объясняется сложной геологической историей, которую пережил Урал. При внедрении магматических пород осадочные толщи изменялись под воздействием высоких температур и давлений. Так возникли разные минералы и многие руды, которые под действием размыва, выветривания гор оказались близко расположенными к поверхности или обнажились. Основу уральской металлургии составляют руды черных металлов. Самые ценные из них - магнитные железняки (магнетиты). На Среднем Урале месторождения магнитных железняков имеются в районе Кушвы, Нижнего Тагила, Первоуральска, Качканара.
Богат Средний Урал рудами цветных, благородных и редких металлов. Месторождения медноколчеданной руды расположены в Красноуральске, Кировограде, Дегтярске. Медные руды, образовавшиеся при внедрении гранитов, разрабатывают в Нижнем Тагиле (Медноруднянское месторождение), около Полевского (Гумешевское месторождение). В Верхней Пышме добываются комплексные медные руды. Есть на Среднем Урале много месторождений редких металлов: золота (Березовское месторождение, долины рек Тура, Салда, Тагил), платины (долины рек Лобва, Косья, Тагил). На Урале найдены самородки платины весом более 10 кг.
Нерудные полезные ископаемые Среднего Урала также разнообразны. Особенно велики месторождения огнеупорных минералов - асбеста и талька. Баженовское месторождение асбеста - одно из крупнейших в мире. Кислотоупорный асбест, ценный для химической промышленности, разрабатывается около Сысерти. Южнее Свердловска размещается крупнейшее в стране Шабровское месторождение талька.
Славится Урал обилием самоцветных и поделочных цветных камней. Мировой известностью пользуются изделия из камней, сделанные руками искусных уральских гранильщиков. Знамениты копи самоцветов около деревни Мурзинка, у деревень Липовка, Адуй, в районе Новоасбеста. На отвалах можно собрать образцы горного хрусталя, аметиста, мориона. Встречаются и александрит - прозрачный камень темно-зеленой окраски, хризолит золотисто-зеленоватого цвета. Можно найти и топазы голубоватого или розового цветов, турмалины с разнообразной расцветкой.
На Среднем Урале находятся лучшие месторождения малахита и орлеца, яшмы и мрамора. Некоторые старые разработки и рудники охраняются как памятники природы. К ним относятся выработанные медные рудники «Гумешки», «Зюзелька», «Тальков Камень».