* Tài nguyên đất: Đất đai huyện Cô Tô được chia thành 3 nhóm chính gồm đất cát, đất giây, đất đỏ vàng.
- Nhóm đất cát: Nhóm đất cát được hình thành ven biển, ven các sông chính do sự bồi đắp chủ yếu từ sản phẩm thô với sự hoạt động của các hệ thống sông và biển; có 3 đơn vị đất là: Bãi cát ven sông, ven biển; Đất cồn cát trắng vàng; Đất cát biển.
- Nhóm đất Glây: Đất Glây được hình thành từ các vật liệu không gắn kết, trừ các vật liệu có thành phần cơ giới thô và trầm tích phù sa có đặc tính phù sa; có một đơn vị đất là đất Glây chua.
- Nhóm đất đỏ vàng: Đất đỏ vàng được hình thành trên các loại đá sa thạch. Hình thái phẫu diện đất thường có màu vàng đỏ, hoặc vàng nhạt, tầng đất hình thành dày hay mỏng thường chịu tác động tổng hợp của các yếu tố hình thành đất.
* Tài nguyên nước
- Nguồn nước mặt: Khả năng sinh thủy của toàn huyện là khá lớn, vào khoảng 48 triệu m3/năm, nhưng khả năng giữ nước lại rất kém. Bởi vì xung quanh huyện đảo là biển bao bọc, địa bàn bị chia cắt thành các hòn đảo nhỏ, sông suối ít, độ dốc lớn nên lượng nước mặt bị thoát nhanh, địa bàn không có hồ lớn tự nhiên. Trên địa bàn huyện có 13 con suối có chiều dài từ 1 km trở lên, chỉ hoạt động vào mùa mưa, trong đó đảo Thanh Lân có 9, đảo Cô Tô có 3 con suối.
10,65 triệum3. Mực nước ngầm có độ cao lớn nhất là 4,5m và thấp nhất là 2m. Chất lượng nước ngầm từ trung bình đến kém, độ pH cao. Có thể sử dụng các giếng khoan hoặc đào giếng với độ sâu 8 - 20m để cung cấp nước, có những khu vực mực nước ngầm chỉ ở độ sâu 4-5 m như ở thôn Hải Tiến, xã Đồng Tiến. Một số nơi sát biển hay bị nhiễm mặn.
* Tài nguyên rừng: huyện Cô Tô có 2.416,07 ha rừng, chiếm 48,27% diện tích tự nhiên huyện (tăng 325,50 ha so với năm 2010); toàn bộ là rừng phòng hộ.
* Tài nguyên biển: Vùng biển Cô Tô có 127 loài thực vật phù du thuộc 31 chi, 3 ngành tảo. Động vật phù du có 54 loài thuộc 2 giống của 4 nhóm vỏ giáp, chân chèo. Động vật đáy ở độ sâu 5 đến 20m, đã phát hiện được 100 loài chủ yếu là giun tơ, giáp xác, thân mềm, da gai.., các loài có giá trị kinh tế cao như bào ngư, trai ngọc, ốc nón, tôm hùm, hải sâm. Cô Tô rất phong phú và đẹp nổi tiếng với rừng san hô Bắc Vàn, phát triển rộng lớn ở độ sâu 10 - 20 m với 70 loài, 28 giống, 12 họ, trong đó có nhiều loài quý hiếm như san hô đỏ, san hô sừng. Rong biển có 74 loài, thuộc 51 giống, 30 họ, 18 bộ, 5 lớp, 4 ngành, trong đó có nhiều loại làm thực phẩm, phân bón với diện tích phân bố khoảng 250 ha, sản lượng có thể khai thác vào khoảng 2.100 tấn/năm.
* Tài nguyên du lịch: Huyện đảo Cô Tô hội tụ nhiều tiềm năng thuận lợi cho phát triển du lịch sinh thái biển cao cấp như:
- Cô Tô còn giữ được vẻ nguyên sơ của môi trường sinh thái nước, không khí trong lành, cấu tạo kiến trúc địa chất, địa hình và địa mạo dải bờ biển giàu hình ảnh và nên thơ, đặc biệt hấp dẫn với các bãi biển tự nhiên như Hồng Vàn, Vàn Chải và hai bãi biển tại đảo Cô Tô con. Cô Tô cũng có những cánh rừng nguyên sinh với nhiều loài động, thực vật quý hiếm, có hệ sinh thái biển phong phú và đặc biệt có loài sinh vật biển quý hiếm như bò biển..., rất thích hợp với du lịch nghỉ dưỡng, phù hợp với du lịch biển hiện nay của nước ta.
- Nằm ở vị trí địa lý ngoài khơi vịnh Bắc Bộ, thiên nhiên đã ban tặng Cô Tô những nét độc đáo, bí ẩn của tự nhiên. Bờ biển của đảo có vị thế khác hẳn với các đoạn bờ biển trên đất liền thuộc tuyến Hạ Long-Bạch Long Vĩ. Bãi biển sạch, đẹp
với dải cát trắng mịn, lại có sóng biển lớn là điều kiện thuận lợi để phát triển du lịch thể thao lướt ván, lướt sóng và bơi lặn. Các bãi biển trên đảo Cô Tô còn có đặc điểm độc đáo là sườn ngầm khá sâu rất tiện cho bơi lội, hợp với nhu cầu du khách tắm biển và thích khám phá.
- Đảo còn giữ được vẻ nguyên sơ, các bãi tắm và đất ven bãi biển chưa bị chia nhỏ (đảo Coto con phù hợp cho phát triển khu nghỉ dưỡng cao cấp vì chưa có dân sinh sống và trên đảo Cô Tô to còn nhiều vị trí phù hợp phát triển du lịch sinh thái biển)
- Với hàng nghìn ngư dân đánh bắt trên biển cũng như các tàu bè đánh bắt xa đất liền của các địa phương khác gần huyện nên Cô Tô có điều kiện thuận lợi phát triển thành dịch vụ hậu cần, làng nghề cá trên địa bàn huyện (đã được phê duyệt dịch vụ). Đây chính là một trong những điểm thu hút khách du lịch và tạo thành tuyến thăm quan du lịch làng nghề cá, bắt ốc, câu mực đêm, chế biến mực, cá khô.
- Đặc biệt, tương lai khu kinh tế hành chính đặc biệt Vân Đồn hình thành Cô Tô sẽ có điều kiện thuận lợi thu hút khách du lịch và tạo kết nối đối với Vân Đồn từ đó tạo ra chuỗi du lịch nghỉ dưỡng hấp dẫn du khách.