Слюдянка находится в предгорьях горной системы Хамар-Дабан, состоящей из горных пород возраста байкальской и раннекаледонской складчатости, в связи с этим основными горными породами, встречающихся в окрестностях Слюдянки являются граниты, мраморы, кристаллические сланцы, диопсиды, полевые шпаты и т. д. Четыре наиболее известных полезных ископаемых — это слюда-флогопит, мрамор, лазурит (ляпис-лазурь) и мраморизованный известняк.
Слюда-флогопит была обнаружена здесь казаками ещё в 1647 году, для её добычи даже был основан острог, однако затем она перестала добываться. Новое рождение месторождения слюды обрели благодаря Эрику Лаксману, известнейшему путешественнику и геологу. Проезжая по южному берегу Байкала, Лаксман заинтересовался горными породами и полезными ископаемыми Южного Прибайкалья. Он открыл Малобыстринское месторождение лазурита, заново открыл месторождения слюды и назвал реку, на которой находились месторождения, Слюдянкой[1]. Несмотря на его усилия, добыча слюды здесь началась лишь в 1902 году, когда местный рудознатец Якунин открыл слюдяные жилы в 3 километрах от железнодорожной станции застолбил их.[2] Промышленная добыча слюды началась в Слюдянке в 1924 году. Был создан трест «Слюдасоюз», а затем, в 1929 году, было организовано Слюдянское рудоуправление. Добыча слюды велась большими темпами в связи с высоким спросом на слюду в электротехнике и военном машиностроении.[3] В 1958 году река Улунтуй пробилась в штольни и затопила разработки, геологами была проведена огромная работа по отводу воды, однако в 1974 добыча слюды была прекращена. Сейчас слюдяные копи могут быть интересны лишь туристам.[4]
В настоящее время наиболее используемым полезным ископаемым является мраморизованный известняк. Его добыча ведется силами ОАО «Карьер Перевал». Для строительства плотин Ангарского каскада ГЭС необходим был цемент, и в 1958 году в окрестностях Слюдянки был открыт карьер для добычи сырья для производства цемента. В 2008—2010 годах карьер работал с перебоями.[5]
Не менее ценным ископаемым является и мрамор разных цветов, от белого до розового. Его добывали в карьере Буровщина. После закрытия добычи слюды Слюдянское рудоуправление перепрофилировалось на добычу и обработку мрамора. Мрамор из Слюдянки использовался для производства надгробных памятников и как облицовочный камень. Им облицованы станция Новосибирского метрополитена «Красный проспект», станция Харьковского метро «Пролетарская», станции московского метрополитена «Баррикадная», «Улица 1905 года».