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东北地区能源资源丰富，是中国石油、煤炭等能源的重要生产基地。评价结果显示，东北地区石油地质资源量225亿吨，可采资源量72亿吨；天然气地质资源量4.5万亿立方米，可采资源量2.5万亿立方米；页岩油气地质资源量近80亿吨，其中松辽盆地青山口组页岩油地质资源量75亿吨，梨树断陷沙河子组页岩气地质资源量超5000亿立方米；煤炭资源的保有储量约723亿吨，煤种虽比较齐全，但总量不足且分布不均匀，其中，60%在内蒙古东部，27%在黑龙江，13%在辽宁、吉林两省。此外，东北地区的风、光、生物质能等新能源资源也很丰富，据估计，风能资源开发潜力为9.7亿千瓦，占全国的28%。东北地区风能资源主要集中在黑龙江省，其风能资源潜力居全国第4位，是我国九个大型风电基地之一；黑龙江省太阳能年日照时数在2242～2842小时，初步估计可开发装机容量为1.6亿千瓦。水能资源较为有限，且主要集中在黑龙江界河干流，技术可开发装机容量为1776.4万千瓦，仅占全国的1.9%。
黑龙江省是国家重要的能源基地之一，能源资源相对富集，品种较为齐全，主要特点是多煤、多油、少气，风能、太阳能、生物质能、地热能等可再生能源资源较为丰富。
据统计，黑龙江省石油、煤炭、天然气累计探明地质储量分别为62亿吨、221亿吨和5135亿立方米，剩余技术可采储量分别为4.3亿吨、62.3亿吨和1302.3亿立方米，分别居全国各省（区、市）第2位、第9位、第7位。非常规油气资源较为丰富，其中，2000米以内浅煤层气资源量为1870亿立方米，主要分布于鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河和依兰等矿区。油页岩、页岩气资源主要分布在松辽盆地等地区。
此外，黑龙江省的可再生能源资源也较为丰富。其中，水能理论蕴藏总量为988万千瓦，约占东北地区蕴藏总量的50%，居东北地区第1位。可开发水力资源总装机容量约为1024万千瓦；50米高风能资源潜力约为10.2亿千瓦，技术可开发量约为2.3亿千瓦，居全国第4位，是我国九个大型风电基地之一；太阳能资源属于第三级丰富区，年日照时数在2242～2842小时，平均太阳辐射量为1316千瓦·时/平方米，太阳能资源总储量相当于750亿吨标准煤（tce）；地热资源以中低温地热为主，初步探明静态储量1800多亿立方米，主要分布在松辽盆地北部；拥有耕地2.4亿亩、林地近4亿亩，正常年份农业和林业生物质可收集利用量分别约为9000万吨和960万吨。
吉林省能源资源种类较为齐全，传统化石能源储量不足，风能、生物质能、太阳能等新能源和可再生能源发展潜力较大。据统计，全省煤炭资源储量27.5亿吨，其中基础储量9.8亿吨（储量7.27亿吨）；原油累计探明储量16.38亿吨，天然气累计探明储量4910亿立方米；油砂资源储量4.8亿吨；油页岩已探明储量1086亿吨，占全国资源储量的80%以上，居全国第1位；风能资源潜在开发量约2亿千瓦，可装机容量约5400万千瓦；农作物秸秆产出量约4500万吨/年，可能源化利用的资源总量约1200万吨/年，林业剩余物资源量约1000万吨/年，可能源化利用量约400万吨/年；太阳能资源总体属二类地区；水能资源技术可开发量574.4万千瓦；深部地热能量潜力相当于26亿吨标准煤。
辽宁省煤炭资源分布广，储量大，煤质优良，赋存条件好。全省煤炭保有储量约60亿吨，其中工业储量53.9亿吨，占全省总量的89.8%；省内煤矿产地主要分布于沈阳、铁岭、抚顺、阜新、北票、锦州、朝阳等地区。全省累计探明石油地质储量为20.6亿吨、天然气为21.9亿立方米。风能资源具有较大开发潜力，风能资源储量约为5400万千瓦，可利用的风能资源约为4860万千瓦，风能资源丰富区和较丰富区占全省面积的40%左右。在我国太阳能资源区划中，辽宁省属于第三热能等级区，年平均日照率为50%～70%，各地的年均日照时数为2000～3000小时，年辐射总量为5000～6000兆焦/平方米，合标准煤171～207千克/平方米。辽宁省秸秆资源产量为1990万～2000万吨/年，其中76%被作为生活燃料直接烧掉，能源转化率仅为12%左右；薪炭林面积超过300万公顷，山区各林种合理提供的薪柴总量为231.75万吨，折合132.33万吨标准煤。辽宁省地热资源十分丰富，储量相当于100亿吨标准煤以上，是我国地热资源较有发展远景的省份之一；主要分布于辽宁东部山区和辽西走廊地带。辽宁省海洋能资源丰富，其理论蕴藏量约为700万千瓦，开发潜力巨大。全国潮汐能资源调查统计显示，全省潮汐能装机容量为59.4万千瓦。