Diện tích tự nhiên của huyện 94.266 ha, chiếm 5,7% so với diện tích tự nhiên của tỉnh, trong đó, diện tích núi đá, sông suối là 5.096 ha, còn lại 89.170 ha thuộc 2 nhóm chính là nhóm đất địa thành và nhóm đất thuỷ thành.
3.1.3.1. Nhóm đất địa thành
Với diện tích: 78.743 ha, chiếm 88,3% tổng diện tích, tập trung ở một số xã như: Nam Sơn, Châu Lý, Châu Tiến, Châu Thành, Châu Hồng... gồm các loại đất chính:
- Nhóm đất Feralit đỏ vàng phát triển trên núi đá vôi: 8.510 ha, chiếm 10,8%;
- Nhóm đất Feralit vàng đỏ phát triển trên đá phiến sét: 14.255 ha chiếm 18,1%. Đây là loại đất có giá trị phát triển sản xuất nông nghiệp của huyện Quỳ Hợp, 2 loại đất này được phân bố chủ yếu ở đồi núi thấp thoải với độ cao < 200 m, tập trung nhiều ở các xã vùng thấp;
- Nhóm dạng đất Feralít điển hình trên vùng đồi và núi thấp (F): Loại đất này phân bố ở độ cao < 700 m có diện tích là 36.880 ha, chiếm 44,8% diện tích, rất có ý nghĩa đối với phát triển lâm nghiệp;
- Nhóm dạng đất Feralít mùn trên núi trung bình (FH): Loại đất này được hình thành ở độ cao > 700 m, có diện tích 20.723 ha, chiếm 26,3%, có giá trị với các khu rừng nguyên sinh, rừng đặc dụng.
3.1.3.2. Nhóm đất thuỷ thành
Với diện tích 10.427 ha, chiếm 11,7% diện tích, phân bố rải rác trên khắp địa bàn, tập trung ở một số xã như: Tam Hợp, Thọ Hợp, Châu Quang... và ven sông suối thung lũng ở các xã vùng cao. Phần lớn các loại đất thuộc nhóm này được sử dụng vào canh tác sản xuất nông nghiệp như: lúa, ngô và cây màu khác.