Thái Nguyên là một trong những tỉnh có trữ lượng khoáng sản lớn nhất cả nước, đặc biệt là các khoáng sản phục vụ cho ngành luyện kim và chế biến vật liệu xây dựng như: sắt, chì, kẽm, titan, đá, sét, Với những tiềm năng lớn về khoáng sản, trên địa bàn tỉnh có rất nhiều cơ sở khai thác, chế biến khoáng sản từ quy mô nhỏ đến lớn và đây là một trong những ngành chiếm dụng diện tích nông lâm nghiệp lớn. Những tác động tiêu cực tới môi trường: ô nhiễm môi trường không khí, ô nhiễm môi trường nước, ô nhiễm môi trường đất. do hoạt động sản xuất, khai thác, chế biến khoáng sản là không thể tránh khỏi. Kết quả nghiên cứu về thực trạng môi trường đất, nước tại một số khu vực khai thác khoáng sản của tỉnh Thái Nguyên cũng đã và đang là những vấn đề nhức nhối. – Mỏ sắt Trại Cau: Nước thải sản xuất của mỏ sắt Trại Cau chủ yếu là nước thải từ khâu tuyển rửa quặng. Như hàm lượng sắt (Fe) trong mẫu vượt tiêu chuẩn tới trên 670 lần, hàm lượng chì (Pb) vượt chuẩn cho phép xấp xỉ 6,7 lần, hàm lượng asen (As) vượt chuẩn từ 3,78 đến 3,88 lần, hàm lượng cadimi (Cd) vượt chuẩn trên 2 lần tiêu chuẩn cho phép. Các chỉ tiêu về ô nhiễm hữu cơ như BOD5, COD cũng đều xấp xỉ cho phép. – Xí nghiệp khai thác thiếc Hà Thượng, Đại Từ: Kết quả phân tích các mẫu đất khu vực cho thấy: Chỉ số As trong đất vượt tiêu chuẩn, As từ 13,10 đến 15,48 mg/kg trong khi tiêu chuẩn là 12 (TCVN 7209-2002).