Phú Yên có nguồn tài nguyên du lịch thiên nhiên, nhân văn phong phú và đa dạng, với các tài nguyên du lịch rất đặc trưng như: Gành Đá Dĩa là hiện tượng địa chất độc đáo có một không hai ở Việt Nam; bãi Môn – mũi Điện là một trong những điểm đón ánh mặt trời đầu tiên trên đất liền Việt Nam; đèo Cả - núi Đá Bia gắn với hành trình Nam tiến của vua Lê Thánh Tông; vịnh Vũng Rô gắn với lịch sử Tàu không số và đường Hồ Chí Minh trên biển; vịnh Xuân Đài gắn liền các sự kiện lịch sử liên quan đến vùng đất Nam Trung Bộ; cao nguyên Vân Hòa được xem như Đà Lạt của Phú Yên…

Phú Yên còn có  các loại nhạc cụ độc đáo như bộ đàn đá – kèn đá có niên đại trên 2.000 năm đã được giới thiệu ở một số nước, thu hút sự quan tâm chú ý của khách du lịch. 

Tuy nhiên, nhiều tài nguyên mới ở dạng tiềm năng, cần được đầu tư, khai thác xây dựng thành sản phẩm phục vụ phát triển du lịch. Nhiều khu vực dọc bờ biển, đồng bằng, cao nguyên, đồi núi… đã hội đủ điều kiện để đầu tư xây dựng các dự án quy mô lớn. Chính những điểm này là lợi thế của Phú Yên trong thu hút đầu tư, nhất là đầu tư xây dựng các khu du lịch sinh thái và nghỉ dưỡng cao cấp. 

Năm 2011, Phú Yên đăng cai Năm Du lịch Quốc gia 2011 các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ - một cơ hội lớn để tỉnh tập trung xây dựng sản phẩm, nâng cấp hạ tầng và nguồn nhân lực, du lịch xúc tiến đầu tư khai thác hiệu quả tiềm năng du lịch và cũng là cơ hội cho các nhà đầu tư trong và ngoài nước tại Phú Yên. 

Việc mở đường bay thẳng Tuy Hòa – Hà Nội ngày 24/10 với 3 chuyến/tuần và áp dụng các giải pháp kích cầu để thu hút khách du lịch đến Phú Yên là cơ hội thuận lợi để tỉnh khai thác các sản phẩm du lịch hiện có đồng thời khai thông thị trường du lịch phía Bắc cũng như mở rộng việc đưa du khách quốc tế đến Phú Yên và các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ. 

Tổng cục Du lịch Việt Nam cũng định hướng cho các công ty lữ hành xây dựng các tour du lịch lấy Phú Yên là điểm nhấn chính, từ đó lan tỏa ra cả khu vực như: tour du lịch bằng đường hàng không Hà Nội – Phú Yên, theo đường bộ đến Nha Trang hoặc Quy Nhơn, Buôn Ma Thuột; liên kết phát triển các tuyến du lịch đường bộ TP. Hồ Chí Minh – Ninh Thuận – Phú Yên - Quảng Ngãi - Huế; tuyến TP. Hồ Chí Minh – Ninh Thuận – Đà Lạt - Đắk Lắk – Gia Lai – Phú Yên – Khánh Hòa; kéo dài các tour du lịch caravan từ thị trường Lào, Campuchia, Đông Bắc Thái Lan qua các cửa khẩu khu vực miền Trung - Tây Nguyên đến Phú Yên và các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ.