Đƣợc chia thành 2 nhóm chính: * Nhóm đất phù sa:
Phù sa ngòi suối Py : Diện tích khoảng 3.972 ha bằng 2,1% diện tích tự nhiên của huyện. Đất Py là sản phẩm phù sa của các con sông suối của sông Hiếu và sông Chu, phân bố dọc hai bên bờ sông ở nơi có địa hình thấp, tạo thành
những dải đất bằng, h p. Đất có hàm lƣợng chất dinh dƣỡng ở mức trung bình, M= 1,2 -1,5%. Lân , Kali dễ tiêu ở thƣờng là trung bình 10-15 lđl/100 gam đất. Thành phần cơ giới thƣờng thịt nh hoặc cát pha. Loại đất này hiện đƣợc sử dụng để trồng lúa nƣớc và cây rau màu cho hiệu quả kinh tế khá cao.
* Nhóm đất đỏ vàng:
- Đất nâu đỏ trên sản phẩm đá vôi FV : Diện tích 4.163 ha, bằng 2,2% diện tích tự nhiên của huyện, có ở xã Quang Phong. Đất này phân bố ngay ở dƣới chân núi đá vôi do sự hoà tan gột rửa đá vôi. Đất có tỷ lệ mùn trung bình, giàu đạm, lân khá, Kali tổng số và dễ tiêu đều giàu. Thành phần cơ giới đất là thịt nặng, độ xốp cao, lớp đất mịn tƣơng đối dày, khả năng giữ nƣớc và giữ màu khá. Đây là loại đất tốt, địa hình thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp, nhƣ cây công nghiệp cà phê, chè, cây ăn quả.
- Đất Feralít biến đổi do trồng lúa nƣớc Fl : Diện tích khoảng 410 ha, bằng 0,22% diện tích tự nhiên toàn huyện có ở Thông Thụ, Đồng Văn, Mƣờng Nọc . Bản chất là đất đồi, do quá trình cải tạo làm ruộng lúa nƣớc và sự biến đổi qua thời gian đã hình thành đất Fl. Hiện tại loại đất này đang đƣợc ngƣời dân địa phƣơng sử dụng có hiệu quả để trồng lúa nƣớc và hoa màu.
- Một số đất đỏ vàng còn lại Fs, Fj, Fq, Hs,HJ : Diện tích 131413 ha, chiếm 69,3% diện tích tự nhiên của huyện, các loại đất này có tới 80% diện tích nằm trên địa hình đồi núi cao và trung bình, còn lại diện tích loại Fs, Fj, Fq nằm trên đồi núi thấp và đất thung lũng tập trung ở xã Đồng Văn, Tiền Phong, Cắm Muộn . Diện tích đất trên địa hình đồi núi cao và trung bình chủ yếu để phát triển lâm nghiệp. Diện tích còn lại trên địa hình đồi núi thấp có điều kiện đƣa vào sản xuất nông nghiệp nhƣ trồng cây lâu năm, làm nƣơng cố định, đồng cỏ chăn thả tự nhiên.