森林資源
烏魯木齊地區的森林資源在全疆相對較優，相當於全疆平均森林覆蓋率的3倍，但與全國相比差距甚大。森林資源可分為天然林和人工林兩大類。天然林主要包括山地針葉林、河谷林和平原荒漠林；人工林主要包括以改造自然、保護農田、草場為主體的各種防護林、用材林、經濟林和城市綠化林。
截至2012年，有林業用地面積62477公頃，有林地面積35612公頃，佔林業用地面積的57%；疏林地面積18362公頃，佔林業用地面積的29%；灌木林地面積2782公頃，佔林地面積的4%；育苗基地面積264公頃；城市園林及荒山綠化已達3226公頃。樹種資源約90餘種，主要有雪嶺雲杉、天山樺、密葉楊、白榆等。
動物資源
烏魯木齊所處的地理位置、地貌特徵、氣候條件等為各類動物提供了可供選擇的生存條件，是動物繁衍生息的豐富資源。各類野生陸棲脊椎動物約212種，其中鳥獸資源豐富，約有201種。荒漠動物群分佈於本市低山地荒漠和沖積平原地帶，主要有沙鼠、跳鼠、鵝喉羚、沙狐、狼等動物；河流、湖沼動物群分佈在本市的河流、湖泊等水域，代表種類有灰雁、綠頭鴨、黑鸛等動物；森林草原動物群分佈在南山山地的森林、草原，主要有馬鹿、野豬、棕熊、灰旱獺、石貂、野兔等動物；高原寒漠動物群分佈於南山和東山高山地帶的動物，主要有北山羊、雪豹、高山雪雞等動物。烏魯木齊分佈的野生動物被列入國家保護的珍稀動物有24種，其中一級保護動物4種，二級保護動物20種。
植物資源
烏魯木齊位於天山以北，自然環境比較複雜，有著豐富的野生植物資源。現已查明，可供開發利用的野生食用植物約有40餘種，其中野薔薇、沙棘、野苜蓿等在國內外已被開發利用，作為飲料和保健品；野生油料植物約有50餘種；野生飼用植物約有29科140多屬240餘種，其中如三葉草、草木樨、苜蓿、冰草、草地早熟禾、布頓大麥等世界上著名的豆科和禾木科牧草在本市均有生長，本地還有不少野生優良牧草有待進一步開發和利用；野生蜜源植物約有100多種；農作物野生近緣種植物約有60多種；野生藥用植物資源約有390餘種，是中國醫藥寶庫的一部分；野生工業用植物約有100餘種。
礦產資源
烏魯木齊市北有準東油田，西有克拉瑪依油田，南有塔里木油田，東有吐哈油田，且地處準噶爾儲煤帶煤的中部，市轄區內煤炭儲量就達100億噸以上，主要分佈在雅瑪裡克山、水磨溝、蘆草溝等地，約佔全疆總儲量的四分之一，故烏魯木齊又被稱為“煤海上的城市”。此外還蘊藏豐富的各種有色、稀有的礦產資源。
截至2012年共發現各類礦產29種，129處礦產地，大、中型礦床30多處。礦產資源主要有煤炭、石油、銅、錳、鐵、黃金、石材、砂石、粘土、鹽、芒硝、礦泉水等。鹽儲量2.5億噸，芒硝儲量1.1億噸，鹽和芒硝產於芒硝鹽池，分東、西鹽湖兩部分；石灰岩儲量1.2億噸；錳礦儲量2.2萬噸。
