Schon vor der indonesischen Besatzungszeit wurden in der Timorsee zwischen Timor und Australien mehrere Ölfelder entdeckt. Diese Vorkommen gehören zu den reichsten im asiatisch-pazifischen Raum. Am 11. Dezember 1989 schlossen Indonesien und Australien den Timor Gap Treaty, der die Ressourcen unter den zwei Staaten aufteilte. Erst im Mai 2004 bestätigte die australische Regierung erneut die Gültigkeit des Vertrages in einer Form, die die Seegrenze, und damit auch die Rohstoffe, zu Gunsten Australiens verschob.[17] Am 12. Januar 2006 einigten sich Osttimor und Australien, den Gewinn aus dem Öl- und Gasvorkommen der Greater Sun Rise Area zu gleichen Anteilen aufzuteilen. Ein 50-Jahre-Moratorium bezüglich der Seegrenze wurde vereinbart, ohne dass Osttimor auf seine Ansprüche verzichtet. Am 7. November 2006 unterzeichnete Osttimor einen ersten Vertrag über die Ausbeutung von fünf der insgesamt elf ausgeschriebenen Blöcke des Ölfeldes mit dem italienischen ENI-Konzern, zehn Tage später wurde eine ähnliche Vereinbarung mit der indischen Reliance-Industries-Gruppe abgeschlossen und schließlich im Dezember ein Joint Venture mit Kuwait vereinbart, für das die East Timor Trading Company gegründet werden soll.
Weitere Bodenschätze spielen derzeit keine Rolle. Marmor gibt es in nennenswerten Mengen, dazu etwas Gold, Mangan und Kupfer.[18] Heiße Quellen in einigen Regionen deuten auf geothermische Energie hin.