河流、水资源 西安地区自古有“八水绕长安”之美称。市区东有灞河、浐河,南有潏河、滈河,西有皂河、沣河,北有渭河、泾河,此外还有黑河、石川河、涝河、零河等河流。其中绝大多数属黄河流域的渭河水系。渭河横贯西安市境内 150 千米,年径流量 25 亿立方米。西安地下水储量估算,总计 19.91 亿立方米。还另辟有较理想的水源基地。2001年 12 月,黑河水利枢纽主体工程建成,每年向西安供水 4 亿立方米,形成日供水能力 120 万吨,加上地下水资源,市区日供水能力 172 万吨,基本满足城市生产生活用水。
土壤 土壤分布形成南北两个差异明显的区域,北部的渭河平原以黄褐土、褐土为代表,南部的秦岭山地以黄棕壤、棕壤为代表。据 1980—1986 年土壤普查,全市有 12 个土类 24 个土壤亚类 50 个土属,计 181个土种。土壤类型的复杂多样,为区内农作物的多品种组合提供了有利条件。
动植物 自然植被未遭受第四纪大陆冰川直接侵袭,尚保留若干第三纪古老的孑遗植物,如银杏、水青树、连香、马甲子等。秦岭山地从高海拔向低海拔垂直分布有高山灌丛草甸、针叶林、针阔叶混交林和落叶阔叶林等自然植被类型。自然植被中野生植物资源丰富,计有野生植物 138 科 681 属 2224 种,为中国种子植物的重要基因库之一。渭河平原主要为大田农作物、蔬菜、果园和城市绿化等栽培植物类型。野生动物资源主要分布在秦岭山地,有兽类 55 种、鸟类 177 种,有大熊猫、金丝猴、扭角羚秦岭亚种、鬣羚、大鲵、黑鹳、白冠长尾雉、血雉、金鸡等珍稀动物。为保护自然生态系统和珍稀动植物资源,境内已建立 3 个国家级自然保护区。
矿产资源 境内地层发育复杂,构造类型多样,为各种矿产资源的形成提供有利条件。已发现的矿产资源共 47 种,其中金属矿产 21 种、非金属矿产 22 种、能源矿产 2 种、其他矿产 2 种。大部分金属和非金属矿产分布在南部秦岭山区。秦岭以北平原地区具有良好的储存地热水的地质条件,仅城区可以开发的地热面积 780 平方千米,地下热水可采储量5.39 亿立方米。