衡阳市境内土壤分为地带性土壤和非地带性土壤。共9个土类，20个亚类，85个土属，261个土种，111个变种，地带性土壤主要又山地草甸土、黄棕壤、红壤、非地带性土壤主要有黑色石灰土、红色石灰土、紫色土、水稻土、河潮土。全市以红壤、紫色土、水稻面积较大，分布甚广，利用率最高。

　　土壤的地域分布大体是：红壤呈带状或斑块分布；紫色土多呈网状集中于盆地中部；水稻土呈树枝状展布于海拔200米以下的岗平河谷地带；河潮土呈树枝状分布于开阔地形的沿河两岸；四纪红土壤多呈馒头形的星点状覆盖于紫色页岩上。

　　其空间分布是：因盆地由四周向中间部倾斜形成环状土壤组合。海拔200-300米，由石灰土、砂岩红壤、板页岩红壤、花岗岩红壤构成。岗地与低山过渡地带的丘陵垄冲低洼处，多形成潜育性的水稻土；中间地段形成潴育性的水稻土；丘坡排田常为淹育性的水稻土。海拔300-500米，一般坡度为25-30度，多以砂岩和板页岩红壤或花岗岩红壤组成，在丘陵较低平，又具有水源的灌溉的垄冲、岸地常辟水为田。垄田多为潜育性水稻土，山地为自然红壤。地质构造或断层地带多形成冷浸或矿毒田。山丘的斜坡地，在地表水中侧渗水长期长期作用下，成为渗育性水稻土。海拔500米以上的山地依次垂直分布红壤-黄壤-黄棕壤-草甸。

　　红壤有3个亚类24个土属、61个土种，第二次土壤普查中面积为115.86万公顷，分布范围广，海拔760米以下的山丘岗平广布，紫色土面积全市有16.25万公顷，按其表面层碳酸钙含量多少和PH值高低而分为酸性、中性、石灰性3个亚类。分布于盆地中部，海拔60-200米，东起衡东县霞流、大浦，西至祁东县过水坪，北至衡阳县演坡、渣江，南达常宁市官岭、东山和耒阳市遥田，市炉一带。以衡南和衡阳两县的面积最大，衡山县的白果、贯塘亦有分布。

　　水稻土面积27.81万公顷。海拔50-500米，依次分布沼泽性、潴育性、渗育性、淹育性和工矿附近和矿毒性水稻土6个亚类。