Значительные ресурсы недр, главным образом минерального сырья, поставили бассейн в число приоритетных регионов в развитии производительных сил Казахстана. В бассейне открыты месторождения цветных, редких и благородных металлов. Наиболее крупные из них Коунрадское, Саякское, Борлинское, Текелийская и Сууктобинская группы, Богутинское. Благородные металлы выявлены на Акбакайском и Кенгирском месторождениях в Западном Прибалхашье, а также в Северном Прибалхашье, Северо-Джунгарской и Южно-Джунгарской группах месторождений. Суммарные запасы бурых углей Нижнеилйиского, Кольшатского, Ойкарагайского, Алакольского и Куланского месторождений оцениваются в 12 млрд. тонн, из них 5,4 млрд. тонн пригодных для разработки открытым способом.
Около половины запасов руд может разрабатываться открытым способом. На юге, возле озера Балхаш, расположено второе по мощности Коунрадское медномолибденовое месторождение. Его руды залегают недалеко от поверхности и могут добываться открытым способом. К востоку от города Балхаш начинает разрабатываться Саякская группа месторождений. Здесь кроме меди в рудах содержатся молибден, золото, железо, кобальт и другие элементы. Скоро будет эксплуатироваться и Бозшакульское месторождение, которое находится на северо-восточной окраине того же Казахского мелкосопочника.
Бассейн богат сырьем для производства строительных материалов – цемента, мрамора, песка, щебня, а также глинами для фарфорового производства и карбонатным сырьем для сахарной промышленности.
Балхаш является одним из важнейших центров цветной металлургии в Казахстане. Градообразующим предприятием является горно-металлургический комбинат.
Богатые запасы минеральных ресурсов стали основой для строительства Балхашского горно-металлургического комбината, начавшего свою работу в ноябре 1938 года. Во время Великой Отечественной войны комбинат работал полностью на оснащение фронта. Страна потребовала от балхашцев наладить производство молибдена для танкостроительной промышленности. Понимая важность поставленной задачи, люди в короткие сроки сумели ее решить. И уже с мая 1942 года комбинат стал выдавать этот крайне необходимый для обороны металл. В марте 1942 года завод выдал первую продукцию цветного проката. В настоящее же время комбинат является одним из крупнейших медеплавильных заводов в Казахстане и переименован в ПО «Балхашцветмет». Примечательно то, что руда на комбинат доставляется с разных рудников. Самый крупный — коунрадский рудник, находится в 15 километрах от комбината. Самый удалённый саяксий рудник — 250 км на восток.
В состав балхашской руды входят множество элементов Таблицы Менделеева. Содержание меди в ней, по некоторым данным, около 60 %. Руда содержит также драгоценные металлы — золото, серебро, магний, кремний и мн.д.
Несмотря на наличие перспективных запасов минерально-сырьевых ресурсов, их освоение ведется слабо и не редко с нарушениями экологических требований. Базовая отрасль бассейна – цветная металлургия и её предприятия корпорации «Казахмыс» не обеспечены в полном объеме рудой из-за отставания развития рудной базы. Не освоены месторождения вольфрама и молибдена.