Область расположена в двух физико-географических провинциях, в первую очередь нахождением в пределах Донецкого каменноугольного бассейна.

Северная часть Луганской области расположена в пределах Донецкой северо-степной физико-географической провинции, южная - Задонецко-Донской северо-степной физико-географической провинции.

Недра области
Недра богаты своими высококачественными углями. Запасы их исчисляются десятками миллиардов тонн. Угольных пластов насчитывается до 330, но только 60 из них имеют рабочую толщину от 0,45м до 0,5м. Наиболее распространена толщина угольных пластов в области - 0,75 м-1,0м. Качество угля высокое. Две трети составляют антрацит и другие энергетические угли, треть - коксующиеся угли. Основные известные залежи угля сосредоточены в правобережной части области, в зоне Донецкого Кряжа. Месторождения угля разведаны и в некоторых районах левобережья.
Имеются значительные залежи естественных строительных материалов - известняка, песчаника, мела, мергеля, глины.
В северной части области выявлены запасы природного газа (Красногоровское месторождения).
Металлическими рудами недра области сравнительно бедны.
В Луганске и Старобельске - источники целебных минеральных вод, богатых бромом и йодом. На базе этих вод в вышеназванных городах работают водолечебницы
Source: http://ukrbizness.org/luganskaya-oblast/prirodnye-resursy