Đất Vĩnh Yờn là vựng phự sa cổ được nõng lờn, cú tầng dầy đất pha cỏt, lẫn một ớt cuội và sỏi, thớch hợp để trồng cõy ăn quả. Đất đai của Thành phố được hỡnh thành từ 2 nguồn gốc: Đất thuỷ thành và đất địa thành.
- Căn cứ vào tớnh chất nụng hoỏ thổ nhưỡng, đất đai Thành phố được phõn chia thành cỏc nhúm chớnh sau:
+ Đất phự sa khụng được bồi hàng năm, trung tớnh, ớt chua, cú diện tớch khụng lớn, phõn bổ chủ yếu ở Thanh Trự, địa hỡnh bằng phẳng, độ dốc nhỏ hơn 40, đất cú thành phần cơ giới trung bỡnh, phự hợp với sản xuất nụng nghiệp, xõy dựng thuận lợi.
+ Đất phự sa khụng được bồi, ngập nước vào mựa mưa: được phõn bố ở địa hỡnh trũng, hàng năm bị ngập nước liờn tục, tỷ lệ mựn khỏ, độ pH từ 4,5 – 6,0. Được sử dụng trồng lỳa kết hợp với nuụi trồng thuỷ sản, phõn bố chủ yếu ở phường Ngụ Quyền, Đống Đa. Xõy dựng ớt thuận lợi.
+ Đất phự sa cũ cú sản phẩm Feralit khụng bạc màu: Đất thường bị chua hoặc rất chua, phõn bố chủ yếu ở Thanh Trự, đất thường xen kẽ với đất bạc màu nhưng ở địa hỡnh thấp hơn, được phỏt triển trờn nền phự sa cổ. Đất phự hợp với cõy trồng nụng nghiệp nhưng cho năng suất thấp.
+ Đất bạc màu trờn nền phự sa cũ cú sản phẩm Feralit: phõn bố hầu hết ở xó, phường trờn địa bàn Thành phố, đất cú địa hỡnh dốc, thoải, lượn súng, nghốo dinh dưỡng, bề mặt rời rạc, thành phần chủ yếu là cỏt và cỏt pha.
+ Đất dốc tụ ven đồi nỳi: Phõn bố chủ yếu ở Liờn Bảo, Định Trung được hỡnh thành ở ven đồi nỳi thấp, tạo nờn những dải ruộng nhỏ, hẹp dạng bậc thang.
+ Đất cỏt giú: Cú khoảng 95 ha phõn bố tập trung ở Định Trung và rải rỏc ở cỏc xó, phường, được hỡnh thành do ảnh hưởng của sản phẩm dốc tụ ven đồi nỳi, thành phần cơ giới chủ yếu là cỏt, cỏt pha.
+ Đất Feralit biến đổi do trồng lỳa nước: Phõn bố ở hầu hết cỏc xó, phường trong địa bàn. Đất Feralit đỏ vàng phỏt triển trờn nền phiến thạch Mirca: Đõy là loại đất cú nhiều tiềm năng cho phỏt triển nụng, lõm nghiệp và cõy cụng nghiệp. Phõn bố tập trung nhiều ở Khai Quang, Liờn Bảo. Đất Feralit xúi mũn mạnh, trơ sỏi đỏ: Phõn bố dọc theo tuyến đường sắt, phần lớn là cỏc dải đồi thoải, độ dốc trung bỡnh từ 15-250
.
Nhỡn chung, đất Thành phố Vĩnh Yờn tương đối thuận lợi cho việc xõy dựng cơ sở hạ tầng đụ thị.
Tổng diện tớch tự nhiờn của Thành phố năm 2009 là 5.081,27 ha được phõn loại theo mục đớch sử dụng: Đất nụng nghiệp 46,36%, đất phi nụng nghiệp 53,23.