Основными полезными ископаемыми области являются нефть, газ и газовый конденсат, разведанные на территории Астраханской области и континентальном шельфе российского сектора Каспийского моря, а также сера, соль, гипс, бром-, йодо- и кремний содержащие ископаемые, пресные подземные и минеральные воды. Ресурсы углеводородного сырья месторождений на суше составляют 130 млн. тонн нефти, 7500 млрд. куб. м газа и 1200 млн. т газового конденсата. Только по газу в Астраханской области сконцентрировано около 90% всех запасов Южного федерального округа России, при этом степень выработанности месторождений  – чуть более 3 процентов. Астраханское газоконденсатное месторождение является одним из крупнейших в европейской части России. Оно уникально по запасам (2500 млрд. куб. м газа) и по сложности состава. Помимо сероводорода, среднее содержание которого составляет 26%, содержится углекислый газ (12-16%), cероокись углерода и сера меркаптановая. Основные разведанные объемы газа и конденсата приурочены к левобережной части месторождения.
Расширение базы углеводородного сырья связано с освоением новых газоконденсатных месторождений, Центрально-Астраханского и Западно-Астраханского, запасы которых оцениваются в 1500 млрд. куб. м газа. На этих и других перспективных участках недр, расположенных практически на территории всех административных районов области, ведутся поисково-разведочные работы. Для привлечения инвестиций в освоение недр область готова выставить на аукцион четыре участка нераспределенного фонда недр, перспективных в части открытия новых месторождений углеводородного сырья с последующей их эксплуатацией.
В настоящее время прикаспийский регион приобретает для России все возрастающее значение в связи с имеющимися ресурсами нефти и газа. 
Прогнозные запасы российского сектора Каспийского моря сопоставимы с ресурсами Азербайджанской части и по экспертной оценке составляют не менее 1,0 млрд. тонн нефти и не менее 1,0 трлн. куб. м газа. В этом районе разведано восемь нефтегазовых месторождений. При этом, ежегодный объем добычи составит около 10 млрд. куб. м газа и 4 млн. тонн нефти. В 6прилегающей к Астраханской области северной части Каспийского моря на малых глубинах и вблизи береговой черты моря открыто не просто отдельно взятое месторождение, а обнаружена целая нефтегазоносная провинция, что по российским масштабам является исключительным случаем и перспективным в освоении углеводородов Каспия.
На территории области расположено уникальное соленое озеро Баскунчак. Баскунчакское месторождение поваренной соли разрабатывается более 100 лет. 
Месторождение служит основной базой добычи пищевой и технической соли в России.
Баскунчакское месторождение бромосодержащей рапы со средней концентрацией по брому 330 г/куб. м дает возможность организовать производство брома. На западном берегу озера разведано месторождение каменной соли. В районе озера выявлены два участка охристых глин, пригодных для изготовления известково-цементных красок и применения в качестве пигмента для производства сухих и масляных красок типа «железный сурик» и «мумия».
Крупное Нижнебаскунчакское месторождение гипса является основой для производства гипса сыромолотого, гипсового камня и различных строительных смесей. Для увеличения запасов гипса проводятся разведочные работы на новом участке недр «Средний Баскунчак».
Основное Каменоярское месторождение кремнистого сырья и опоки (на севере области) относится к числу уникальных как по ресурсному потенциалу, так и по качеству сырья.
Область располагает значительными запасами лечебных грязей, которые приурочены к соляным озерам и расположены в основном на юго-западе и в северной части области. Грязи озера «Лечебное» используются санаторно-лечебными учреждениями. Идентичны с ними по медицинским показаниям и грязи озера «Соленое». Уникальная сульфидная иловая грязь оз. Баскунчак аналогична по своему составу и действию грязи Мертвого моря. На базе баскунчакской иловой грязи действует оздоровительный центр и может быть организовано санаторно-курортное лечение.
Почти во всех районах области выявлено большое  количество месторождений и проявлений общераспространенных полезных ископаемых: кирпичные и керамзитовые глины, пески силикатные, стекольные и строительные.
Наличие различных пород рыб в реке Волге и Каспийском море во многом определяет специализацию области. Из 60 видов рыб около 30 имеют промысловое значение. Уникально стадо каспийских осетровых рыб (осетр, белуга, стерлядь). Биоресурсы Астраханского края  - сазан, судак, сом, лещ, вобла, астраханская сельдь и др. поставляются на внутренний и внешний рынки.
На территории области расположены два природных заповедника: «Астраханский» и «Богдинско–Баскунчакский», основанные в 1917 и 1997 годах соответственно. Заповедные места и охотничьи угодья дельты Волги, водные протоки которой покрыты мозаикой растений с обширными полями лотоса  - «Каспийской розы», тростника, водяного ореха «чилима» остаются излюбленными местами отдыха охотников и рыболовов-любителей со всего мира. Неповторимые по красоте места в Волго-Ахтубинской пойме, где организованы туристические маршруты и базы отдыха, благоприятные природно-климатические условия позволяют создать в области условия для отдыха 150 тыс. человек ежегодно.