衡陽市境內土壤分為地帶性土壤和非地帶性土壤。共9個土類，20個亞類，85個土屬，261個土種，111個變種，地帶性土壤主要又山地草甸土、黃棕壤、紅壤、非地帶性土壤主要有黑色石灰土、紅色石灰土、紫色土、水稻土、河潮土。全市以紅壤、紫色土、水稻面積較大，分布甚廣，利用率最高。

　　土壤的地域分布大體是：紅壤呈帶狀或斑塊分布；紫色土多呈網狀集中于盆地中部；水稻土呈樹枝狀展布于海拔200米以下的崗平河谷地帶；河潮土呈樹枝狀分布于開闊地形的沿河兩岸；四紀紅土壤多呈饅頭形的星點狀覆蓋于紫色頁巖上。

　　其空間分布是：因盆地由四周向中間部傾斜形成環狀土壤組合。海拔200-300米，由石灰土、砂巖紅壤、板頁巖紅壤、花崗巖紅壤構成。崗地與低山過渡地帶的丘陵壟沖低洼處，多形成潛育性的水稻土；中間地段形成潴育性的水稻土；丘坡排田常為淹育性的水稻土。海拔300-500米，一般坡度為25-30度，多以砂巖和板頁巖紅壤或花崗巖紅壤組成，在丘陵較低平，又具有水源的灌溉的壟沖、岸地常辟水為田。壟田多為潛育性水稻土，山地為自然紅壤。地質構造或斷層地帶多形成冷浸或礦毒田。山丘的斜坡地，在地表水中側滲水長期作用下，成為滲育性水稻土。海拔500米以上的山地依次垂直分布紅壤-黃壤-黃棕壤-草甸。

　　紅壤有3個亞類24個土屬、61個土種，第二次土壤普查中面積為115.86萬公頃，分布范圍廣，海拔760米以下的山丘崗平廣布，紫色土面積全市有16.25萬公頃，按其表面層碳酸鈣含量多少和PH值高低而分為酸性、中性、石灰性3個亞類。分布于盆地中部，海拔60-200米，東起衡東縣霞流、大浦，西至祁東縣過水坪，北至衡陽縣演坡、渣江，南達常寧市官嶺、東山和耒陽市遙田，市爐一帶。以衡南和衡陽兩縣的面積最大，衡山縣的白果、貫塘亦有分布。

　　水稻土面積27.81萬公頃。海拔50-500米，依次分布沼澤性、潴育性、滲育性、淹育性和工礦附近和礦毒性水稻土6個亞類。