立足于丰富的能源资源，鄂尔多斯市主动服务于国家能源安全、东部地区大气污染治理等重大战略，借西部大开发东风，推动能源产业实现了跨越式发展。
我市已成为国家14个大型煤炭基地之一。全市含煤区面积约6.1万平方公里，占全市国土面积的70%以上，预测总储量近1万亿吨，煤炭资源总体勘查面积4.8万平方公里，探明煤炭储量2102亿吨，占全国的六分之一。全市现有煤矿330座，其中公告公示煤矿297座，公示产能7.23亿吨/年。现有煤炭企业143户，其中央企7户、国企10户、地方企业126户，已培育形成千万吨级以上企业17户。2017年，全市销售煤炭6.2亿吨，其中出区销售4.3亿吨。近年来，我市积极推进煤矿技改、煤炭资源整合和煤炭企业兼并重组，全市煤炭产业现代化开采水平和集中度不断提升，煤矿单井平均产能达到230万吨以上，采掘机械化程度达到98%以上，井工矿全部实现综合机械化开采，煤炭资源回采率达到80%以上。同时，全面实施“绿色生产、生态矿区”，所有井工煤矿均配套建设了储煤筒仓，露天煤矿均配套建设了防风抑尘网，基本做到了“产煤大市不见煤”。近年来，组织实施了“一企一矿治理一山一沟”、矿区复垦绿化、碳汇林等重点生态工程，矿区环境得到有效治理。
我市已成为国家9个大型煤电基地之一。全市煤电装机已达2031万千瓦，通过建设蒙西—天津南、上海庙—山东两条特高压输电通道及配套电源项目，可再新增装机1460万千瓦。近年来，大力推广环保生产技术，在役电厂脱硫、脱硝改造全部完成，新建燃煤电厂均采用技术先进、能耗低、水耗低的60万千瓦及以上超超临界空冷发电机组。同时，全市已形成新能源装机114万千瓦，其中风电30万千瓦、光伏发电79万千瓦、生物质发电5万千瓦。达拉特旗库布其沙漠光伏应用领跑基地（50万千瓦）和杭锦旗库布其沙漠光伏治沙项目（60万千瓦）已获批实施。鄂尔多斯电网已形成“一横两纵”的500千伏网架结构，500千伏变电站共有4座，变电容量为900万千伏安，线路长度为1204公里；220千伏变电站52座，变电容量为1885万千伏安，线路长度为3321公里。2017年，全市发电869亿度，其中140亿度以上输往市外。
我市已成为国家“西气东输”的主要气源地之一。境内天然气总资源量超过10万亿立方米，探明和基本探明储量约5万亿立方米。截至2017年底，中石油、中石化在我市共钻气井12753眼，建集气站172座，建净化厂、处理厂8座，天然气处理能力305亿立方米/年；已建成油气长输管道19条，境内总长度3143公里，在建输气管道3条，境内总长度410公里，拟建输气管道5条，境内总长度1376公里。2017年，全市生产天然气234.5亿立方米，占自治区的97%以上，占全国的15.9%，输往京津冀等地区178.5亿立方米，占总产量的76%。全市现有LNG项目12项，总规模219万吨，在建LNG项目10项，总规模352万吨，并有博源100万吨、苏天化35万吨天然气制甲醇和鄂尔多斯集团205万吨天然气制化肥三个天然气化工项目。
同时，我市非常规天然气资源也比较丰富，页岩气资源潜力为14.56万亿立方米，仅西部地区2.5万平方公里范围内煤层气远景资源量约3.6万亿立方米。
我市已被列为4个国家现代煤化工产业示范区之一。紧盯国家能源安全战略需要和大气污染防治需要，紧盯化工产业精细化、高端化发展方向，积极争取国家布局现代煤化工试验示范项目。鄂尔多斯已成为国内门类最全、规模最大的现代煤化工试验示范项目集中区，构建起了煤制油气、煤制醇醚、煤制烯烃等多条产业链，实现了资源型产业的纵向梯度增值。神华煤直接液化、伊泰煤间接液化、汇能煤制气、中天合创煤炭深加工等项目建成投产，全市已形成煤化工产能1428万吨（其中煤制烯烃133万吨、煤制甲醇570万吨、煤制油124万吨、煤制气4亿立方米、煤制化肥411万吨、煤制乙二醇30万吨、煤制精细化学品120万吨、煤制二甲醚10万吨），在建煤化工总规模500万吨以上。以甲醇为原料已延伸至聚烯烃和稳定轻烃，年内产能可达154万吨（已建成94万吨）。特别是实施了石墨烯、碳材料、精细化工产品深加工等新型煤化工延伸项目，拓展了产业发展方向。
我市能源相关产业实现持续健康发展。氯碱化工方面。严格控制电石法产能扩张，改造升级了现有150万吨PVC产能，并形成了3万吨特种纤维、3000吨聚苯硫醚等下游产能，正在与乌海联合打造国内最大的氯碱化工产业集群。氧化铝方面。加强粉煤灰提取氧化铝技术研发，“碱法”“酸法”“铵法”多种技术路线已开展中试，已形成氧化铝产能120万吨，铝深加工4.2万吨，在建氧化铝产能12.5万吨，铝深加工45万吨。制造业方面。依托优势能源产业，积极发展配套装备制造业，久和风机、中煤煤机、锦化机压力容器等项目投产并扩增产能，已形成2兆瓦风机、75万件煤机、6万吨压力容器产能。
未来，我市将以“四个革命、一个合作”的国家能源战略思想为指引，以高质量发展理念为准绳，以供给侧结构性改革为主线，加快推进“四大转变”，即由“输出为主”向“转化增值”转变，由“以量取胜”向“以质取胜”转变，由资源单一粗放利用向综合循环高效利用转变，由先污染后治理向生态清洁生产转变，构筑循环、低碳、绿色、安全的现代能源产业体系，重点打造“四大基地”，即国家清洁能源输出基地、国家现代煤化工示范基地、国家现代能源技术集成基地和国家绿色能源示范基地。到2025年原煤生产能力达到8.5亿吨左右，占全国消费量的20%左右；火电装机规模达到3500万千瓦，占全国总装机的3%；天然气产量稳定在220-250亿立方米，非常规天然气开发取得实质性突破。形成煤制油产能500万吨、煤制气216亿立方米、煤制烯烃460万吨、乙二醇200万吨，将煤炭就地转化率提高到30%以上，甲醇当地利用率提高到50%以上，煤炭清洁高效利用水平全国领先，煤化工产业示范引领作用更加凸显，资源型产业链条有效拉长。
推进煤炭产业清洁化发展。以建设高效产能、生产优质产品、争创世界一流为煤炭行业发展目标，以安全、绿色、智能、高效为主攻方向，合理规划煤炭生产布局，有序推进优质煤炭资源开发；优化调整产业结构，引导安全水平低、环境污染重、长期亏损、相对落后产能煤矿有序退出市场，确保大型煤矿产能比重达到90%以上，先进产能占比逐步达到70%以上。落实国家煤炭产能登记公告制度，严格治理违法违规煤矿项目建设，控制超能力生产。推进智慧矿山、和谐矿区建设，积极研究引进和推广应用先进采煤技术，实现智能化管理，采区回采率达到80%以上；加强原煤洗选、提质加工，原煤洗选率稳定在90%以上，加强资源分级分质梯级利用，大力推进鄂尔多斯国优煤炭品牌战略；强化资源综合开发，注重煤炭伴生矿产的利用，将煤矸石利用率提高至80%以上，矿井水全部达标排放，矿山治理率达到90%以上。推进企业兼并重组，鼓励煤、电、化等上下游产业一体化经营，提高煤炭产业集中度。
推进煤化工产业现代化发展。集中突破煤化工高煤耗、高水耗、高碳排放、高浓盐水处理等技术难点，率先研发示范一批拥有自主核心技术的现代煤化工技术。高标准、高水平发展煤制油气等煤基清洁燃料示范项目，加快建设百万吨级以上大型装置，推动煤基燃料技术产业化、定型化和标准化，重点发展调和油、润滑油、航空燃油等高端产品，力促北控煤制气、伊泰煤制油、神华煤制油二、三线项目尽快开工建设，力争中海油、河北建投、新蒙、华星、渤海化工煤制气项目前期工作取得实质性进展，争取煤制油规模达到500万吨左右、煤制气216亿立方米左右。积极开展低阶煤分级分质利用、煤制芳烃等新技术试点示范，推动现有煤化工项目细分产品，向高分子原料、PX等精细化工方向迈进，大力发展聚烯烃、芳烃、醋酸乙烯、醋酐、草酸、二甲醚、甲醛等甲醇深加工，延伸发展合成塑料、合成纤维、合成树脂、合成橡胶等化工新材料，加快国电投煤制烯烃、久泰60万吨甲醇制烯烃、荣信40万吨煤制乙二醇30万吨二甲醚、易高24万吨合成气制乙二醇等项目推进速度，确保中天合创煤制烯烃、伊泰精细化学品等项目稳定运行，力争甲醇、烯烃、乙二醇产能规模分别达到1000万吨、460万吨、200万吨。
推进火电产业绿色化发展。发挥富煤近水、低成本优势，推动煤电一体化发展，围绕蒙西至天津南和上海庙至山东通道，加快实施配套电源项目，在准格尔、上海庙等地集中规划建设大型坑口电站群，争取启动建设蒙西至湘南和鄂尔多斯至江苏电力外送通道，积极开拓华中、华东等电力市场，形成“煤从空中走”外输格局。全面推进现役煤电机组减排升级与节能改造。严控煤电新建机组准入标准，积极推广高参数、大容量、高度节水节煤发电技术，推进低热值煤发电和资源综合利用项目，鼓励发展循环流化床等先进技术，推广超临界水气化制氢耦合发电、低阶粉煤快速热解气化发电多联产等新技术，同步建设先进高效脱硫、脱硝和除尘设施。开展垃圾焚烧发电领跑者示范项目，合理建设城市生活垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电项目。
推进新能源产业基地化发展。依托市内大规模火电的较强调峰能力、两条电力外送通道和丰富的风能、太阳能资源，进一步完善新能源发电接入各电压等级的配电网和终端用电系统，扩大外送和就地消纳规模，加快建设电力外送通道配套新能源基地、光伏领跑者基地、光伏自发自用示范基地和采煤沉陷区光伏发电示范基地，积极发展光伏扶贫、光伏治沙产业，建设千万千瓦级新能源基地。立足于分布式开发利用，围绕城镇和新农村供热，发展风光互补和生物质发电。积极开展太阳能热发电示范工作，建设多能互补集成示范工程项目，推动储能技术示范应用。
推进天然气产业多元化发展。坚持“常规与非常规并举”，支持中石油、中石化等央企加快天然气资源勘探开发和输气管道建设，常规天然气稳产在220-250亿立方米以上。同时，积极推动页岩气、煤层气资源潜力评价和试验示范工作，力争在产业化试点上取得实质性进展。大力推动煤层气勘探开发，先期在现有矿区煤炭埋深范围内开展资源调查、潜力评价与综合勘查示范。选取有利区块，以煤炭瓦斯治理的形式进行地面先导性试采。组建地方油气开发公司，探索开展煤层气、页岩气勘探a发。坚持开发与利用并重，统筹利用常规天然气、煤层气等多种气源，稳步提高油气利用水平，扩大天然气本地消费，延伸发展CNG、LNG产业链，全力保障现有天然气化工项目用气并享受合理气价，积极增加常规天然气工业用气量，支撑发展高水平、精细化的天然气化工产业。积极推进“气化内蒙古”，平衡发展气源供气管线与城市内配气管网，推动天然气管网向小城镇和农村牧区覆盖。
推进能源经济循环化发展。壮大煤电灰铝、煤焦化等特色工业循环经济产业集群，大力推进清洁生产、节能减排和废弃物综合利用，构建以源头减量、生产过程废物资源化、产业链合理延伸的循环型工业体系，完成鄂托克经济开发区循环化改造，积极帮助蒙西高新技术工业园区申报国家园区循环化改造试点，加快申建国家循环经济示范城市。重点支持大型龙头企业突破工业固废回收利用难题，推动煤矸石、粉煤灰、工业副产石膏、工业废渣等综合利用。引进培育水循环技术研究机构和设备生产企业，研发推广高盐废水处理工艺，开展二氧化碳回收利用研究示范。推进煤电用产业延伸升级，与化工、冶金、建材等优势特色产业融合，加强资源循环综合利用，打造煤电用一体化循环产业链。
推动能源经济创新化发展。依托主导产业，围绕产业链部署创新链，根据产业路线图，绘制技术路线图，紧盯煤炭地下气化、“一步法”制烯烃、煤基制氢、粉煤灰提取氧化铝、铝电池、石墨烯等先进技术，把鄂尔多斯建成清洁能源、煤化工、高新技术等方面先进技术集成基地。推动企业真正成为创新需求、研发投入、技术开发和成果应用的主体。加强企业研发平台建设，支持具备条件的企业建立工程技术研究中心、博士后工作站。推动企业与大连物化所、山西煤化所等建立战略合作关系，打造“外挂式”技术研发中心。加快建设鄂尔多斯市国家级高新技术园区，打造科技创新大平台。
推进能源服务专业化发展。支持工业主辅分离，发展专业化第三方生产性服务业。整合物流资源，优化物流环境，建立和完善煤炭、煤化工等大宗工业品电子交易和物流配送体系，建立铁路、公路运输企业物流信息平台，优化运输路径，减少车辆空载。整合煤炭的产、转、输、储、配、用各环节，向营销、物流、电商、金融、信息等服务业务和产业领域拓展，推动煤炭行业由资源行业向资源服务性行业转变。鼓励开展合同能源管理、合同环境服务。
推动用能产业高效化发展。依托能源优势，真正释放能源潜力，发挥价格成本优势，有序发展高效用能产业。挖掘准格尔高铝煤资源优势，支持突破粉煤灰提取氧化铝技术，争取政策支持或通过产能置换打通电解铝环节，构建“煤—电—粉煤灰—铝—铝深加工”整条产业链。加快改造提升氯碱化工行业，将电石法聚氯乙烯（PVC）产能控制在200万吨以内，继续推进PVC行业无汞化改造，发展电石炉余热余气资源循环化综合利用，加强稀土等工业添加剂在产品中的应用，开发专用PVC、特种树脂、改性PVC等下游系列产品。立足于天然气产业基础，积极引进高档陶瓷、高端合金、高精度玻璃等天然气偏好型产业。全力发展大数据云计算，引进数据采集、存储处理、分析挖掘、数据流通等核心产业，对接央行数字货币研究院以及腾讯、百度等大型集团，积极发展国家鼓励的区块链产业。
推动配套制造业本土化发展。依托现有能源产业基础，同步培育催化剂、装备制造等高附加值配套产业，加快实现重大能源装备自主研发、设计和制造，加快实现通用关键设备和零部件批量化生产。推动煤机、矿机、风机等换装升级，大力发展精细化工装置、节能环保设施等制造产业，推进传统制造业智能化改造，积极培育“再制造”产业。加快高耗能行业系统化节能改造步伐，支持高效锅炉窑炉、电网节能设备、余热综合利用等技术产品的研发应用，开展节能技术系统集成试点。
推进能源经济开放化发展。依托新丝绸之路经济带和中俄蒙经济走廊战略构想，全面推进能源领域的区域合作和互联互通。推动天然气衍生产品交易中心建设，探索市场化手段气源调峰。依托内蒙古煤炭交易中心，争取开展煤炭中远期现货交易业务，建设国家级煤炭交易市场。大力推进“互联网+煤炭”发展，积极参与能源互联网建设和能源大数据应用，力争“十三五”末在线交易量达到3亿吨。扎实推进能源互联网、多能互补集成优化、新能源微电网、并网型微电网等能源新产业新业态建设，推动能源与化工、冶金、建材等优势特色产业融合发展。