Abgesehen von eventuellen bronzezeitlichen Anfängen muss man die eigentliche Betriebsamkeit des Harzer Bergwesens ins 8. bzw. 9. Jahrhundert datiert. Frühe urkundliche Nachweise bzw. Bodenfunde berichten von der Erschließung der Kupfererze des Rammelsberges und des Kupferschiefers am Südost-Harzrand als wohl ersten Bergwerken des Gebirges. Die Eisenerze um Elbingerode gelangten im 10. Jahrhundert zum Abbau.
Für den südlichen Teil des Harzes ist eine erste Blüte der Erz- und Metallgewinnung vom 10. bis zum 12. Jahrhundert im Hasselfelder Raum zu verzeichnen, obwohl es davon heute kaum noch Spuren gibt. Möglicherweise sind auch die Anfänge der Eisen- und Braunsteingewinnung bei Ilfeld in dieser Zeit zu suchen. Vermutlich im 12. bis 13. Jahrhundert beginnt der Kupferschieferabbau im Raum Rottleberode/Stempeda. Erste konkrete Nachrichten aus der Mitte des 15. Jahrhunderts machen auf bergmännische Tätigkeit am Eichenberg bei Stempeda aufmerksam.
Nach den erfolgreichen Anfängen des Bergwesens im Harz hemmten sowohl die feudalen gesellschaftlichen Verhältnisse als auch die Wirren des Dreißigjährigen Krieges die Weiterentwicklung der Abbau- und Fördertechnik, wodurch der Bergbau doch längere Zeit stagnierte. Welche Bedeutung aber gerade die Gewinnung des Kupfers zur damaligen Zeit hatte, ist aus der Wiedereröffnung der diesbezüglichen Gruben bereits 1645 zwischen Buchholz und Stempeda und bei Herrmannsacker zu ersehen. Zwischen 1680 und 1750 erlebte dort die Kupferschieferförderung einen wirtschaftlichen Aufschwung.
Höchstwahrscheinlich fällt in diese Periode auch die intensive Nutzung der Eisenerzgänge in der Finsteren Grube in der Nähe des Braunsteinhauses sowie im Fischbachtal und am Unterberg. Archivmaterial über die Gewinnung des Eisensteins in diesen Gruben liegt nicht vor. Es sind bisher nur die Namen von Abbaugebieten bekannt.
Der Bergbau auf Kohle machte mehr von sich reden, hatte aber als Brennstofflieferant für die frühkapitalistische Produktion nur gewisse regionale Bedeutung. Mindestens seit 1650 am Nordhang des Poppenberges betrieben und wohl nur wenig später auch bei Neustadt, bedurfte es doch der langen Zeit von 50 Jahren, bis die Steinkohlegewinnung nördlich Ilfelds überhaupt als Bergbau Anerkennung fand.
Eine langwährende Zeit der Prosperität hatte die Bergwirtschaft am Südharz jedoch nicht. Zwischen 1750 und 1775 kamen neben Buchholz weitere bedeutende Gruben wegen Betrügereien, Kapitalmangel, ungenügender Vorratserkundung und schlechter Verwaltung zum Erliegen.
Die industrielle Revolution in Deutschland Anfang des 19. Jahrhunderts mit stark erhöhter Nachfrage und noch fehlender Infrastruktur des Transports führte dazu, dass man sich wieder auf die örtlichen Rohstoffgegebenheiten besann. Das traf zwischen 1820 und 1840 sowohl für die Steinkohle am Rabenstein, im Brandesbachtal (Poppenberg) und bei Neustadt zu sowie auf die Manganerze am Braunsteinhaus. Der auflässige Kupferbergbau bei Buchholz und an der Langen Wand erfuhr erst 1845 eine Wiederbelebung.
Die mit der Industrialisierung einhergehende Verkehrserschließung brachte die Konkurrenz der besseren schlesischen und westfälischen Steinkohle, der die qualitativ schlechtere Kohle des Südharzes nach 1880 nicht mehr gewachsen war. Nur in wirtschaftlichen Krisenzeiten errangen die Bodenschätze nochmals gewisse Bedeutung, so dass von 1916 bis 1921 Manganerz und von 1919 bis 1924 auch geringe Mengen Kohle gewonnen wurden. Nach dem Zweiten Weltkrieg stand das Steinkohlevorkommen noch einmal im wirtschaftlichen Interesse. Die neben der Förderung durchgeführten Erkundungsarbeiten endeten allerdings mit einer negativen Vorratseinschätzung. Mit dieser letzten Betriebsperiode dürfte der traditionelle Bergbau im Südharz des Kreises Nordhausen sein Ende gefunden haben.