O vale do São Francisco dispõe de 5 fontes de energia - hidráulica, lenha, cana-de-açúcar, petróleo e turfa, além da solar. Ali situa-se uma infra-estrutura de energia elétrica , composta de várias usinas hidrelétricas e algumas termelétricas, uma refinaria de petróleo, usinas de álcool e numerosas carvoarias. Seu principal potencial energético é o hidráulico.

De acordo com o SIPOT - Sistema de Informação do Potencial Hidrelétrico Brasileiro, do GCPC - Grupo Coordenador do Planejamento dos Sistemas Elétricos, da ELETROBRÁS, o Vale dispõe de um potencial hidrelétrico total da ordem de 26.346 MW. Agregando ao potencial informado pelo SIPOT outros aproveitamentos informados pelo DNAEE e pela CEMIG, o potencial total passa a 26.435 MW.  Dados atualizados sobre o desenvolvimento do potencial e o seu aproveitamento no Vale constam no site www.eletrobras.gov.br.

Há cerca de 16 milhões de ha no Vale recomendáveis para a silvicultura, que podem ser utilizados como recurso energético. Existe ainda, principalmente no Oeste baiano, grandes quantidades de turfa: estima-se que hajam cerca de 200 milhões de toneladas, representando um potencial de 1.500 MW.

Com relação ao suprimento elétrico, a área mineira do Vale está interligada ao sistema Sul/Sudeste/Centro-Oeste e a restante, ao sistema Norte/Nordeste. Todas as sedes dos municípios do Vale estão conectadas a um desses sistemas. A densidade das linhas de transmissão é relativamente elevada a sul e a leste da represa de Três Marias e a leste da usina de Sobradinho, observando-se uma elevada concentração de linhas na região metropolitana de Belo Horizonte.

Grande parte dos municípios situados no Noroeste de Minas Gerais e no Oeste da Bahia é atendida por linhas de baixa capacidade, já saturadas ou próximas à saturação. Também, nesse caso, a densidade de linhas é bem menor. No Oeste da Bahia, o atendimento de 90% das sedes municipais é precário.