- Tài nguyên đất: Loại trừ nhóm đất mùn alit núi cao thì khu vực dự án thủy
điện Sơn La bao gồm tương đối đầy đủ các nhóm và loại đất chính như: Nhóm đất phù sa (gồm các loại như đất phù sa được bồi hàng năm; phù sa không được bồi; phù sa có loang lổ đỏ vàng; phù sa bị glây hay phù sa ngòi suối), nhóm đất đen (gồm đất đen trên sản phẩm bồi tụ của badan và đất đen đọng cacbonat), nhóm đất dốc tụ, nhóm đất đỏ vàng (gồm đất nâu tím trên đá macma bazơ; nâu đỏ trên macma bazơ và trung tính; nâu đỏ trên đá vôi; đỏ vàng trên đá sét...), nhóm đất mùn đỏ
vàng (gồm đỏ nâu trên đá vôi; đỏ vàng trên đá biến chất, vàng nhạt trên đá cát...),
đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa nước, đất xói mòn trơ sỏi đá.
- Tài nguyên khoáng sản: Khu vực lòng hồ Sơn La nói riêng cũng như toàn vùng Tây Bắc nói chung có cấu trúc địa chất thuận lợi cho thành tạo khoáng sản và tiềm năng khoáng sản ở khu vực là rất khả quan. Theo các tài liệu có được cho tới hiện tại thì toàn khu vực lòng hồ và lân cận có ít nhất 47 điểm khoáng sản thuộc các nhóm: Nhóm khoáng sản kim loại (vàng; đồng; đa kim; nhôm; sắt; crôm; điểm quặng...), nhóm khoáng sản phi kim (pyrit; barit...), nhóm vật liệu xây dựng (đá lợp; cát cuội sỏi; đá ốp lát...), nhóm nhiên liệu có than gồm các mỏ Quỳnh Nhai, Bản Mướn, Huổi Lai... và các điểm nước khoáng (6 điểm). Trong đó thì nhóm khoáng sản kim loại trong khu vực ít có triển vọng, khoáng sản phi kim đáng chú ý là Kaolin Nậm Ràng được sử dụng làm gốm sứ dân dụng ở địa phương, vật liệu xây dựng chú ý nhất là đá lợp. Đây là khoáng sản độc đáo duy nhất ở vùng này, có trữ
lượng lớn, chất lượng tốt và dễ khai thác hay nước khoáng và nước nóng trong khu vực phân bố dọc theo đứt gãy lớn có độ an toàn về phóng xạ có thể sử dụng cho sinh hoạt và dưỡng bệnh.
- Tài nguyên sinh vật và đa dạng sinh học: Dưới góc độ sinh học, sinh thái học, lưu vực thủy điện Sơn La với các hệ sinh thái đặc trưng chứa đựng một nguồn tài nguyên sinh vật với mức đa dạng sinh học cao. Trong đó khu hệ thực vật trong vùng lòng hồ có ít nhất 870 loài nằm trong 435 chi, 135 họ. Thực vật bậc cao có mạch thuộc 4 ngành thực vật; 311 loài động vật có xương sống thuộc 48 họ, 28 bộ (chưa kể các loài côn trùng, động vật không xương sống ở cạn khác), trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao, đặc trưng cho vùng địa sinh vật Tây Bắc Việt Nam như (Du sam, Thông nàng, Lát hoa, Sơn dương, Sóc bay trâu, Lợn rừng, Nhím bờm...). Đây là nguồn tài nguyên đang được con người khai thác sử dụng. Mặt khác, thảm rừng bên cạnh cũng là hệ sinh thái quan trọng, là nơi cư trú cho hầu hết các nhóm động vật hoang dại, chúng còn có vai trò chống xói mòn đất vùng lưu vực sông Đà.
Cùng với đó, trong quá trình phát triển kinh tế xã hội thì tài nguyên sinh vật và đa dạng sinh học cũng có những biến đổi. Bên cạnh việc thay đổi các yếu tố tự
nhiên, việc sắp xếp lại các khu vực tái định cư cho nhân dân trong vùng lòng các hồ
chứa cũng sẽ tác động to lớn tới việc sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong đó có tài nguyên sinh vật.
- Tài nguyên nhân văn: Tại các địa phương của các tỉnh Sơn La, Lai Châu và
Điện Biên là vùng đất còn lưu giữ nhiều di tích khảo cổ quan trọng. Theo kết quả của chương trình điều tra khảo cổ học vùng ngập công trình thủy điện Sơn La, do viện khảo cổ học thực hiện năm 1998, có 36 di tích hiện có trong khu vực ngập của thủy
điện Sơn La. Trong đó tỉnh Lai Châu có 10 di tích (đá cũ Bia Lê Lợi; khu nhà Đèo Văn Long; khắc đá Pá Mang...), tỉnh Điện Biên có 7 di tích cách mạng và 6 di tích đá cũ, tỉnh Sơn La có 28 di tích gồm di tích bia đá Cà Nàng, phế tích chùa miếu Đông Sang, di tích cây đa Pắc Ma, dinh thự Châu Phủ, Mái đá Làm Mỏ, hang Đán Lón... Khu vực dự án bao gồm phần lớn các địa phương (8 huyện, thị) của 3 tỉnh phía Tây Bắc (Sơn La, Điện Biên và Lai Châu), do đó diện tích của khu vực dự án gần như bao trải và có đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của 3 tỉnh này ở vùng Tây Bắc.