Главным природным богатством района являются железные руды Курской магнитной аномалии, залегающие на его территории двумя полосами: Орел – Щигры – Старый Оскол – Валуйки (Орловская и Тульская область) шириной от 1 до 25 км и Льгов-Белгород (Курская и Белгородская область) шириной от 2 до 40 км с мощностью пластов 70-350 метров. Балансовые запасы железной руды Курской магнитной аномалии в пределах Центрально-Черноземного экономического района по состоянию на 01.01.90 г. по категориям А+В+С1 оцениваются в 31,7 млрд.т, в т.ч. в Курской области 9,3 млрд.т, в Белгородской 22,4 млрд.т. Развиты два главных типа руд: бедные, но в значительной степени рентабельно обогащаемые, с содержанием железа 36% и богатые, содержание железа, в которых составляет свыше 60% при незначительном количестве серы и фосфора. Бедные руды представлены железистыми кварцитами, их глубина залегания составляет от нескольких метров до 700 м (юго-западная часть курской магнитной аномалии). Богатые руды относятся к магнетитовым, гематитовым и мартитовым видам и находятся в Белгородской области. В настоящее время наиболее известными месторождениями в Белгородской области являются: Яковлевское, Гостищевское, Салтыковское, Лебединское, Стойленское, Погромецкое, Чернянское; в Курской области - Михайловское, Курбакинское и Дичнянско-Реутецкое. Неглубокое залегание руд (на глубине от 35-40 до 400-500 метров) и глубже позволяет вести их добычу в открытых карьерах со значительно меньшими капитальными и текущими затратами труда, и средств. Шахтная добыча руд на глубине осложнена здесь обильной водонасыщенностью подземных горизонтов. Строительство подземных рудников ведется с помощью специальных холодильных агрегатов для замораживания пород при проходке шахтных стволов. Высокое качество богатых руд на глубине может не только восполнять расходы на эту технику, но и обеспечивать высокую эффективность горнорудной промышленности КМА. Кроме высокого содержания железа, эти руды содержат всего лишь десятые доли процента серы и сотые доли фосфора.
Кроме железных руд в районе имеются цементное, огнеупорное и другое минерально-строительное сырье, а также бокситы (Висловское месторождение), фосфориты (Щигровское месторождение). Широко известны месторождения огнеупорных глин (Семилукское), мела (Белгородское), известняков (Студеновское и Ситовское) и доломитов (Данковское).
В железорудных месторождениях Белгородской области обнаружены промышленные месторождения бокситов - Висловское месторождение, но из-за большой глубины залегания и сложных гидрогеологических условий оно пока не эксплуатируется.
Медно-никелевые месторождения Воронежской области образуют третью по значению (после Норильской и Кольской) медно-никелевую провинцию Российской Федерации. Кроме того, в области имеются месторождения цементного сырья, огнеупорной глины, песка, строительного камня. Наиболее известны Латненское месторождение огнеупорных глин и Павловское - строительных материалов.
В Курской области имеются залежи торфа, фосфоритов, строительных материалов.
Липецкая область располагает месторождениями строительных материалов и доломитов. Наиболее известны месторождения строительных материалов, такие, как Студеновское, Сокольско-Ситовское, а доломитов - Данковское.
В Тамбовской области имеются запасы строительных материалов, фосфоритов, минеральных красок, торфа; наиболее известные месторождения песка - Тамбовское и Полковское.
Центрально-Черноземный район остро дефицитен по топливно-энергетическим ресурсам и использует практически полностью привозное топливо.
Климат района умеренно континентальный, в заданной части достаточно увлажненный, в юго-восточной - более сухой, нередки засухи. Средняя температура июля +(19-20) 0С, января - (9-11) 0С. Количество годовых атмосферных осадков 400-500 мм в год. Продолжительность вегетационного периода с температурой выше 50С - 175-200 дней, с температурой выше 100С- 140-170 дней. Гидрографическая сеть бедна. Единственной крупной рекой является Дон с притоками Воронеж и Северный Донец. Дон только в нижнем течении до Павловска судоходен. Остальные реки мелководны, основное их использование - водоснабжение населения и промышленных предприятий. В настоящее время сложился напряженный водохозяйственный баланс в крупных городах.
Ценнейшим богатством района являются почвы: только на западе Курской и на севере Тамбовской областей распространены серые лесные и подзолистые почвы, на всей остальной территории - разного типа черноземы с содержанием гумуса от 4-6 до 10-12% с мощью горизонта в отдельных районах до 120- 130 см. Это самые плодородные почвы. Чернозёмы здесь образовались на рыхлых грунтах песковидных суглинков, поэтому они легко поддаются водной эрозии, ведущей к образованию оврагов. В некоторых районах эрозии подвержено до 60% земель, поэтому борьба с оврагообразованиями составляет важнейшую задачу земледельцев района. Действительным средством этой борьбы стала специальная обработка полей и искусственные лесонасаждения, которые составляют около половины лесопокрытой площади района. Средняя лесистость по району - 8%. Промышленная рубка леса почти всюду запрещена. Лесные ресурсы имеют, в основном, почвозащитное, рекреационное значение. Промышленная эксплуатация лесов не играет сколько-нибудь значительной роли в обеспечении района деловой древесиной. Лесная и деревообрабатывающая промышленность использует привозное сырье, в районе производят мебель, пиломатериалы, древесно-стружечные плиты, фанеру. Продукция отрасли обеспечивает внутренние потребности региона в товарах народного потребления.