Осадочные месторождения ванадия представлены толщами ванадийсодержащих сланцев мощностью до десятков метров. К ним относятся диктионемовые сланцы силура в Прибалтийских странах, черные битуминозные сланцы среднего кембрия в Казахстане, пермские сланцы фосфоритоносной формации в США.
Источник получения ванадия — ванадийсодержащие фосфориты, бокситы, угли, твердые асфальтиты. Ванадийсодержащий титаномагнетит извлекают из прибрежно-морских россыпей. Современные небольшие россыпные месторождения известны в Грузии, на побережье Каспийского моря, на Курильских островах. Ванадия в титаномагнетите этих россыпей иногда содержится 0,3—0,5%. Накопление ванадийсодержащего титаномагнетита связано с разрушением пород основного состава.
Метаморфизованные месторождения ванадия характеризуются относительно высокими концентрациями ванадия (0,6—1,3%). Поэтому, несмотря на то что масштабы месторождений уступают магматическим, повышенная ванадиеносность магнетита габбро-амфиболитов позволяет извлекать ванадий в заметных количествах (Финляндия, США). Среди метаморфизованных месторождений заслуживают внимания ильменит-магнетитовые месторождения.
Для производства ванадия ильменит-магнетитовые руды более ценны, чем титаномагнетитовые. Это связано с пониженной титаноносностью магнетита, что объясняется влиянием на руды динамометаморфизма, приведшего к образованию обособленных зерен ильменита. Примером могут служить Кусинское месторождение ильменит-магнетитовых руд на Урале, а также Новоселковское в Белоруссии, приуроченное к толще архейских метаморфических пород. Ильменит-магнетитовые руды пространственно связаны с габбро-амфиболитами. Скопления магнетита и ильменита встречаются в виде прожилков, шлиров и вкрапленности. Среднее содержание ванадия в магнетите 6,3%, в ильмените 0,07%. Ильменит-магнетитовые руды известны также на Кольском полуострове (Цагинское месторождение) и др. За рубежом подобные месторождения эксплуатируются в Финляндии (Отанмяки).
