1966年，华东煤炭基本建设公司开始建设兖州矿区。1971年6月，兖州煤炭生产建设指挥部成立。1973年底，矿区第一座现代化矿井南屯煤矿建成投产。1976年7月，经山东革命委员会批准，兖州矿务局成立。之后被确定为全国八大煤炭建设基地之一。1989年12月，兖州矿区建设基本完成。兴隆煤矿、北宿煤矿、鲍店煤矿、杨村煤矿、东滩煤矿相继建成投产，形成了年设计生产能力1285万吨的特大型煤炭基地。当时原煤整体产量10000吨，被评为国家特大型企业。1992年8月，兖矿第一个综放工作面在兴隆庄煤矿顺利投产。综采放顶煤技术获国家科技进步一等奖。1996年3月28日，经煤炭工业部批准，兖州矿业(集团)有限责任公司成立。被国务院确定为100家大中型企业试点单位和120家企业集团试点单位。1996年以来，创造性地实施了“5345”工程、“5356”工程、“6651”工程和“6632”工程，煤炭开采能力全面提高。销售收入和利润总额连续七年居全行业首位，综采单产连续十年保持全国纪录。1998年，全资子公司兖州煤业股份有限公司克服亚洲金融危机的影响，成功在纽约、中国、香港、上海三地上市，成为中国第一家在境外成功发行股票的煤炭企业。1999年5月30日，经煤炭工业部批准，兖矿集团有限公司成立。1999年12月30日，经山东省政府批准，有着近40年历史的鲁南化肥厂加入兖矿，为煤化工发展提供了重要的技术支撑和人才保障。之后，根据煤化工产业发展规划，兖矿国泰、郭虹、国际焦化工业园相继建成投产，形成了本部“一基地三园区”的发展格局。2002年6月，为适应企业战略发展的需要，组建了煤炭公司、工业公司、煤化工公司、物业公司、电铝公司等五个专业化公司，形成了以集团公司为决策中心、专业公司为利润中心、矿业单位为成本中心的发展格局。2004年12月，兖煤澳大利亚有限公司和澳星煤矿有限公司成功收购澳大利亚南天煤矿，开启了中国煤炭企业“走出去”开发国外煤炭资源的新篇章。5月，兖矿集团与德国鲁尔工业集团DBT公司签订“两柱综放液压支架”专利技术转让协议，获得1600万美元的技术转让费，改写了外国只向中国出口先进采煤技术的历史。2006年5月，兖矿科奥电解铝厂建成投产，配套的三际电厂等项目相继建成投产，初步形成了煤电铝一体化发展格局。2009年12月，兖州煤业鄂尔多斯能源化工公司成立。2002年以来，响应国家“西部大开发”号召实施的资源开发战略再次取得丰硕成果，已形成贵州、陕西榆林、新疆、内蒙古鄂尔多斯、澳大利亚五大基地，战略资源250亿吨。2010年1月6日，兖矿集团成功收购澳大利亚Felix公司，这是澳大利亚最大的外资收购案。同月8日，与澳大利亚铝土矿资源公司(BRL)签署合作协议，获得10亿吨铝土矿资源的开采权，相当于中国已探明储量的两倍。标志着兖矿国际集团建设进入了规模化发展的新阶段。