Les deux principales méthodes utilisées pour l'extraction du charbon sont l'exploitation minière à ciel ouvert et l'exploitation minière souterraine. Les méthodes utilisées pour extraire le charbon dépendent de la géologie des gisements de charbon. Selon Energy Trends Insider, la quantité de charbon produite par un mineur en une heure a plus que triplé depuis 1978 en raison des améliorations de la technologie minière et de la croissance de l'exploitation minière à ciel ouvert.
La majorité du charbon mondial est extrait de la Chine, des États-Unis, de l'Inde, de l'Australie et de l'Afrique du Sud. Selon la World Coal Association, plus de 6 185 millions de tonnes (Mt) de houille ont été extraites des mines de charbon du monde entier en 2012. Les mines de charbon utilisent l'exploitation à ciel ouvert pour les gisements de charbon enfouis à moins de 200 pieds sous terre. Dans ce type d'exploitation minière, des machines géantes enlèvent la couche arable et des couches de roche pour exposer de grands lits de charbon. Après l'extraction du charbon, la couche arable est remplacée afin que la zone puisse être réutilisée pour des terres cultivées, des habitats fauniques, des loisirs ou des bureaux. L'exploitation minière souterraine est une autre méthode d'extraction du charbon qui consiste à extraire du charbon enfoui à plusieurs centaines de pieds sous la surface. Dans les mines souterraines, les mineurs utilisent des ascenseurs pour se déplacer profondément dans les puits de ligne où ils utilisent des machines qui extraient le charbon.