山亭区土壤多属耕作历史悠久的农业土壤，在自然、人类成土因素综合作用下，形成了褐土、棕壤、潮土和砂礓黑土四个土类，十一个亚类，十七个土属，四十三个土种。
一、褐土
褐土主要分布在区境内中部和南部的低山丘陵区，面积923379亩，占可利用面积的72.77%，是全区可利用面积最大的土类，它包括褐土性土、淋溶性褐土、潮褐土、褐土四个亚类，七个土属，十八个土种。
褐土剖面通体呈棕褐色或褐色，通常由耕作层、沉积粘化层和钙积层组成。剖面中分布有假菌丝体，心土层较粘重，并有明显或不明显的胶膜淀积。底层土中常发现散布的小型石灰结构（砂礓），也有的由于淋溶作用强，钙被淋溶浇净，通体无石灰反应，心土层呈棱状块，土壤呈中性或微碱性，PH值在7左右，盐基饱和度80%左右。土壤质地偏粘，蓄水保土性较好，肥力较高，但由于褐土区地下水埋藏深，分布极不平衡，较普遍地易遭受干旱威胁。地处部位高的地方，水土流失严重。
二、棕壤
棕壤主要分布于区境北部酸性盐区，具体分布于店子、冯卯、水泉、辛召、桑村、徐庄、城头、北庄和半湖等乡镇的丘陵地、平缓阶地和山坡地上，面积为312542亩，占可利用面积的24.63%，居本区第二位。棕壤土类有：棕壤性土、棕壤、潮棕壤等三个亚类，六个土属，十八个土种。
棕壤通体以棕色和棕褐色为主，有明显的淋溶和淀积作用，形成可资别的诊断层——粘化层，成土母质为坡积、洪积物，即由酸性盐风化母质发育而成的。剖面特征具有明显的鲜棕色酸粘重的心土层，土层较褐土厚。心土结构为柱状或偏柱状，垂直裂隙明显，“破碎结构为棱块状”。结构面多覆盖铁锰胶膜，为黄棕色或红褐色。心土层下段有时有铁子、铁管存在。由于淋溶作用强烈，可溶性盐类，特别是碳酸盐被淋洗，通体无石灰反应，土壤微酸性至酸性反应，PH值在6左右，盐基饱和度20—90%，变幅大。棕壤表层质地粗，保水蓄水能力差，土壤肥力低，尤其是棕壤性土，水土流失严重，土层浅。易受干旱的威胁。
三、潮土
山亭区潮土主要分布于冯卯、城头、桑村、店子四个乡镇，面积29525亩，占可利用面积的2.32%。该土类有潮土和湿潮土两个亚类，有河潮土、含钙河潮土和冲积黑潮土三个土属，共五个土种。
本区湖土由郭河和十字河中的冲积沉淀物受潜水作用发育而成，沙的颗粒粗细不均，在水中沉淀速度各异，呈现出“急流沙，慢流淤，不急不慢而成两合土”，不仅在平面分布上有分选差异，同一剖面中也可能有不同质地层次排列。潮土各土层的质地和色泽不一，中下部土层中有明显的锈纹斑，或有细小的铁锰结核或石灰结核，由于母质来源的不同又分为石灰性和非石灰性两种。此种土壤呈中性至碱性，PH值在7—8之间，盐基饱和度达80%以上。其形成过程有两个方面：是由地下水借主管作用的上下运用，引起土壤的氧化还原作用交替发生的潮湿过程。冬春潜水埋藏深处低水位时，全部或部分为水分所饱和而产生还原状态。潜水位的升降，土壤干湿交替，氧化还原作用变化频繁，促进了铁的还原移动和氧化积累，在剖面中下部形成锈斑及细小的铁锰结核等新生体，这是主要特征。在潮化过程中，水中氧分上下移动，有利于作物生长发育的需要。同时土壤中的盐分亦随毛管水上下移动，若排灌不合理，土壤会出现次生盐渍化。早耕熟化是潮土形成的另一个主要过程。这个作用在人为控制下，不断地和不利的自然因素作斗争的过程。
四、砂礓黑土
砂礓黑土主要分布在城头乡西部低洼地带的边缘处。区境内只有一个亚类，两个土属，即砂礓黑土亚类，洼地黑土裸露和洼坡黄土覆盖面两个土属。面积3383亩，占可利用面积的0.27%。
砂礓黑土亚类剖面的主要特点：表面覆盖灰黄色壤质或黑土裸露，30厘米以下为灰褐粘重“黑土层”，1.5米深土体内有砂礓出现。通体有强石灰反应。土壤有机质全氮含量略高于褐土类，但速效氧化偏低，优其是缺磷素，物理性状较差，土性冷、粘、板、死，目前作物产量不高。该亚类土壤适宜增施磷肥和有机肥，增高产量，还应在此种土壤上适当推迟春播和春灌的时间，以克服低温带来的副作用。