Theo tài liệu thổ nhưỡng do Viện Quy Hoạch và Thiết kế nông nghiệp (Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn) xây dựng năm 2005, trên địa bàn huyện Yên Dũng có 5 nhóm đất và 12 loại đất chính như sau:
+ Nhóm đất phù sa: Diện tích 13.996,87 ha (65,47% tổng diện tích đất tự nhiên). Loại đất này phân bố ở ven sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam. Đây là nhóm đất có hàm lượng dinh dưỡng khá, rất thích hợp với các loại cây trồng ngắn ngày. Do sự chia phối của địa hình, khí hậu và tác động của con người trong quá trình khai thác sử dụng đã làm phân hóa nhóm đất này thành 5 loại đất chính (đất phù sa được bồi, đất phù sa không được bồi, đất phù sa có tầng loang lổ, đất phù sa glây, đất phù sa úng nước).
+ Nhóm đất bạc màu: Diện tích 1.083,47 ha (5,07% diện tích tự nhiên) với 1 loại đất chính là đất bạc màu trên phù sa cổ. Loại đất này phân bố ở hầu hết các xã trong huyện. Đặc điểm nghèo đạm, lân nhưng giàu kali, đất tơi xốp, thoát nước thích hợp với cây lấy củ, đậu đỗ và cây công nghiệp ngắn ngày.
+ Nhóm đất đỏ vàng: Diện tích 3,498,49 ha (16,36% diện tích tự nhiên). Nhóm đất này phân bố ở các xã có dãy Nham Biền chạy qua, đất thường có màu nâu đỏ, đỏ nâu, đỏ vàng tùy theo mẫu chất, quá trình phong hóa và quá trình tích lũy hữu cơ. Nhóm đất đỏ vàng có 4 loại chính (đất đỏ vàng trên phiến thạch sét, đất vàng nhạt trên đá cát, đất nâu vàng trên phù sa cổ và đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa). Phần lớn diện tích nhóm đất này ( trừ nhóm đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa) có tầng đất mỏng, ít thích hợp với trồng cây nông nghiệp. Hướng sử dụng chính là trồng rừng và sản xuất nông lâm kết hợp.
+ Nhóm đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ: Diện tích 100,68 ha (0,47% tổng diện tích tự nhiên). Loại đất này phân bố ở các thung lũng nhỏ hẹp giữa các dãy núi. Đây là loại đất được hình thành và phát triển trên sản phẩm rửa trôi và lắng đọng của các loại đất nên thường có độ phì khá, rất thích hợp với trồng ngô, đậu đỗ và các cây công nghiệp ngắn ngày.
+ Nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá: Diện tích 178,38 ha (0,82 tổng diện tích tự nhiên) phân bố bố ở các xã có dãy Nham Biền chạy qua. Đây là loại đất thường bị ảnh hưởng của quá trình rửa trôi, xói mòn mạnh, tầng đất mỏng, độ phì kém.
Nhìn chung, đất đai huyện Yên Dũng khá đa dạng, hàm lượng chất dinh dưỡng từ trung bình đến nghèo. Các nhóm đất phù sa, bạc màu, dốc tụ, thích hợp với trồng các loại cây ngắn ngày như: lúa, ngô, rau đậu, khoai tây, lạc… Nhóm đất đỏ vàng ở khu vực chân đồi, tầng dầy đất thích hợp trồng một số loại cây ăn quả như: vải, na, hồng.