На территории района расположены месторождения суглинков кирпичных (запасы 5339 тыс. тонн. м. куб.), камней строительных (запасы 30375 тыс. м. куб.), тугоплавких глин (запасы 6054 тыс. м. куб.), торфа с суммарными запасами по категориям А+В+С1 в количестве 5625 тыс. тонн.
Кроме разнообразных месторождений строительных материалов на территории Черепановского района залегают антрациты Горловского угольного бассейна, простираясь в юго-западном направлении. В настоящее время выявлено 3 участка: Карасевский, Восточненский и Дорогинский. Прогнозные запасы кондиционных антрацитов распределены следующим образом: 238, 377, и 963 млн. тонн соответственно.
Район относится к обеспеченным подземными водами с производительностью водозаборов до 35 тыс. м. куб., пригодных для организации водоснабжения городов с населением до 100 тыс. человек.