乌海市煤炭资源丰富，主要形成于距今约2.9亿年的晚古年代的石炭纪和距今约2.5亿年的二叠纪。全市含煤面积约425平方千米，已探明煤炭总储量36亿吨。新中国成立前，煤炭开采年产不足3万吨。从1958年开始，乌海地区开始大规模开发和建设，成为包钢的焦炭供应基地。乌海市煤炭资源广泛分布于海勃湾、海南、乌达三区，黄河以东为桌子山煤田，黄河以西为乌达煤田。桌子山煤田主要有卡布其、骆驼山、摩尔沟、老石旦、公乌素、滴沥帮乌素、白云乌素等矿区。乌达煤田包括黄白茨、苏海图、五虎山矿区。可采煤层11个，煤层赋存于石炭纪和二叠纪地层中，包括石炭系上统太原组的“下煤组”和二叠系山西组的“中煤组”，总厚度7.68~41.98米，最大垂深950米。2015年探明保有储量13.1亿吨，煤种主要有焦煤、肥煤、气煤、瘦煤等，全部为冶金焦、化工焦用煤，占自治区已探明焦煤储量的82.6%，是重要的炼焦用煤基地。