煤炭開采和洗選是神華的基礎產業和支柱產業。神華集團堅持“高起點、高質量、高技術、高效率、高效益”發展模式，開發了適應于我國西部大型煤炭基地建設的特大型礦井群協調開發技術，支撐了以神東千萬噸礦井群為核心的安全高效億噸級煤礦區的協調發展。礦區通過優化工作面布置、提高綜采工作面裝備能力及水平、研發大采高、放頂煤、薄煤層高效開采技術、推廣線性支架房采工藝等途徑，采區回采率達到84％。神東煤炭成功實施了1.3～2米薄煤層開采和長距離7米采全高、無矸石采煤等生產工藝，每年多回收煤炭300多萬噸。準能黑岱溝露天礦率先應用拋擲爆破-拉斗鏟技術，將挖、運、卸三個工序一次完成，每年可節約1.8萬噸標煤。如今，神華原煤生產綜合能耗約2.7千克標煤/噸，達到世界先進水平。神華采用先進煤炭選煤技術，形成了規模化、專業化選煤生產模式。目前選煤電力單耗約2.9千瓦時/噸，達到世界先進水平。
強化一體化運輸產業鏈，打造現代綠色物流鏈。構建鐵路、港口、航運綜合運輸體系，通過調度管理信息系統平臺，對主要生產礦井、鐵路運輸、港口接卸等信息實時監測、調度，統籌運輸調配，產、運、銷各環節整體聯動，優化高效運輸產業鏈的經濟效益和節能效益。神朔鐵路、朔黃鐵路兩條電氣化鐵路節能優勢明顯，加之對沿線站場工業鍋爐的改造綠色物流名副其實。去年鐵路貨運周轉量26千克標煤/萬噸公里，與大秦鐵路相當，處于國內先進水平。港口萬噸吞吐量綜合能耗2700千克標煤/萬噸，航運千噸海里能耗5.6千克標煤/千噸海里，均達標國內先進水平。
以煤炭清潔高效轉化為己任的現代煤化工產業能耗保持國內先進水平。煤化工在設計、施工以及生產運營各階段大力實施余熱余壓回收及蒸汽利用改造等節能降耗項目效果顯著。2014年，煤直接液化單位產品能耗1851千克標煤/噸，煤制聚烯烴產品能耗5935千克標煤/噸，在國內外均具有典型示范作用。