Среди многообразия факторов, влияющих на экономическое развитие региона, немаловажное значение имеет обеспеченность его минерально-сырьевыми ресурсами. По запасам полезных ископаемых и их многообразию Волго-Вятский экономический район значительно уступает большинству экономических районов России. Среди полезных ископаемых промышленное значение имеют ресурсы фосфоритов Вятско-Камского месторождения Кировской области. Балансовые запасы их превышают 2 млрд т, что составляет более 20% общероссийских запасов. Около 60% запасов фосфоритов относится к числу лучших. Неглубокое залегание пластов (от 3 до 30 м) позволяет вести разработку сырья открытым способом с низкой себестоимостью добычи. Однако поскольку рудник расположен в самой холодной, суровой и многоснежной части Кировской области, добыча руд носит сезонный характер.
Известен Волго-Вятский район и залежами торфа. Геологические запасы его оцениваются почти в 2,0 млрд (1,3% всех запасов России). Более половины всех запасов составляет торф с повышенной теплотворной способностью и использующийся в качестве топлива. Широкое применение находит торф в сельском хозяйстве. Большая часть запасов торфа приходится на Кировскую область. Имеются также запасы его в Нижегородской области и республике Марий Эл. Из топливных ресурсов район располагает также запасами горючих сланцев, разработка которых в настоящее время не ведется.
Район имеет достаточно крупные ресурсы сырья для производства строительных материалов: гипс, глины, доломиты, цементное сырье, стекольные пески, строительный камень. На долю Волго-Вятского района приходится свыше 9% запасов гипса России.
Важное значение для развития промышленности строительных материалов имеют значительные ресурсы цементного сырья. Запасы их сконцентрированы в республике Мордовия и Кировской области. Среди месторождений большими промышленными запасами мергельно-меловых пород выделяется Алексеевское (Республика Мордовия). К важнейшим природным богатствам района относят лесные, ресурсы с запасами древесины 1,3 млрд м3, что составляет около 2% всех запасов древесины Российской Федерации. Лес покрывает почти половину территории Волго-Вятского экономического района. 80% покрытой лесом площади занимает эксплуатационный лес. 4/5 запасов древесины приходится на Кировскую и север Нижегородской областей. В природном составе лесов преобладают хвойные породы: ель, сосна, пихта; из мелколиственных - береза, осина, ива, на юге района представлены липа и дуб. В процессе длительной эксплуатации лесосырьевые ресурсы района, особенно хвойных пород, значительно истощены и вывозка древесины из района сокращается. Важным резервом являются лиственные породы деревьев, пока еще слабо разрабатываемые в районе. Поэтому одной из главных задач является рационализация эксплуатации лесных богатств и развитие глубокой переработки древесины.
Волго-Вятский экономический район выделяется среди европейских экономических районов обеспеченностью водными ресурсами. Поверхностных водных источников достаточно для удовлетворения потребности хозяйства и населения. Главным источником является Волга с ее притоками. Немаловажное значение имеют запасы подземных вод, которыми богат район. Несмотря на высокую обеспеченность водными ресурсами в целом по району, условия водоснабжения в нем существенно отличаются даже в пределах небольшой территории. Недостаток воды ощущается в пунктах, расположенных в верховьях малых рек или на водоразделах. В последнее время возрастание водного дефицита обусловливается не только ограниченностью запасов поверхностных вод, но и их загрязнением, а также загрязнением подземных вод промышленными стоками и неочищенными стоками сельскохозяйственных объектов.
Почвенно-климатические условия Волго-Вятского района в целом благоприятны для развития сельского хозяйства. Территория района находится в зоне влажного климата с теплым летом и умеренно суровой зимой. Континентальность климата возрастает с юго-запада на северо-восток.
На водораздельных равнинах к северу от Волги преобладают дерново-подзолистые и подзолистые почвы, требующие внесения органических и минеральных удобрений для повышения их плодородия. К югу от Волги преобладают плодородные почвы - серые лесные, деградированные и выщелоченные черноземы. Это зона интенсивного сельскохозяйственного освоения, где выращивают зерновые культуры, коноплю, хмель. В поймах рек значительные территории занимают заливные луга, покрытые разнотравной растительностью и представляющие хорошую кормовую базу для животноводства.