Водные ресурсы Иркутской области – одни из богатейших в России. Главные водные артерии региона – реки Лена, Нижняя Тунгуска и Ангара. По запасам гидроэнергии регион занимает одно из первых мест в России.

На территории Приангарья располагается крупнейший в мире каскад водохранилищ: Иркутское, Усть-Илимское и Братское. На реке Мамакан – Мамаканское водохранилище одноименной ГЭС. К Иркутской области также относится треть акватории оз. Байкал – крупнейшего пресного водоема планеты. Кроме того, на территории региона расположен самый крупный в мире Ангаро-Ленский артезианский бассейн минеральных вод (2,7 тыс. км²) и около 300 минеральных источников и 6 крупных лечебных грязевых озер.

Лесной фонд Приангарья уникален – 61 млн га, 81 % территории области. Здесь сосредоточено 12 % всех запасов древесины спелых лесов страны, из них лиственница – 30 %, сосна – 26 % и сибирский кедр – 12 %.

Здесь обитает 68 видов млекопитающих, 322 вида птиц, 6 видов рептилий и 5 видов земноводных; из них 35 видов включены в основной перечень Красной книги России. Сохранились: соболь, белка, горностай, колонок, изюбрь, косуля, лось, северный олень. В водоемах широко распространена ондатра.

В Байкале и реках обитает около 60 видов рыб. Наибольшую промысловую ценность имеют северо-байкальская и селенгинская популяции омуля, а также окунь, сиг, щука, хариус и таймень.

Климат резко континентальный со значительными перепадами температур. Зима сухая и морозная. Температура ниже 0 °C держится 160–180 дней в году. Температура января -17-33 °C, средняя температура июля – от 17–19 °C. Осадков выпадает 400 мм в год, а на северозападных и западных склонах гор до 800 мм.