古代山东土壤资源调查最早记载见于《尚书·禹贡》。该书依据土色、质地、水文等条件，将涉及今山东范围的兖州、青州、徐州的土壤划为“黑坟”“白坟”“广斥”“赤埴坟”等类，并依据土壤肥力，划出3等9级。其后，《管子·地员篇》进一步把今山东境内平原地区的土壤分为“渎田恶徙”“赤垆”“黄唐”“斥埴”“黑埴”5类，将平原之外的土壤分为3等18级。《齐民要术》按土壤肥力和物理性质，将土地分为弱土、重土、紧土、缓土、肥土、瘠土、燥土、湿土、生土、寒土等，以选择农耕方法。
现代山东土壤调查分类始于20世纪30年代。在中央地质研究所土壤研究室的主持下，美国土壤学家梭颇(James.Thorp)和中国学者周昌芸等人，于1935年5月到山东考察土壤，将山东土壤主要分为淋溶土、钙层土和幼年土3个土纲。淋溶土纲下仅有山东棕壤1个土类，钙层土纲下分为排水良好的钙层土和排水不良的钙层土，幼年土纲下分为无石灰性冲积土和石灰性冲积土。同时初步划出盐碱土、水稻土、湖积土、砂丘和石质山等类别。
1952年6-8月，山东省棉垦委员会组织由省农林厅、省农科所、山东农学院、山东大学农学院、中国科学院地质研究所等机构有关专业人员参加的勘察队，对南起连云港、北至板堂河口的山东沿海荒地进行勘察。查清沿海未利用地面积和可垦土壤面积，对沿海土壤进行基层分类(划分为12个单元)，并对棉垦区土地分配利用、水利和造林作了规划。
1955年6月至1956年9月，中国科学院和水利部组织专业队开展华北平原土壤调查，山东省土壤科技人员参加全省黄河以北的调查。该调查建立4级分类单元，将华北平原土壤分为7个土类、18个亚类，并进一步续分土种和变种，为开发黄河水利资源、发展农业灌溉提供了科学依据。
1958年5月，省农业厅会同省水利科学研究所、省农业科学研究所对黄河以北地区盐碱土分布和改良利用进行调查，完成《山东省盐渍土分布图》和调查报告。
1958-1960年，全国开展第一次土壤普查。山东省把耕地土壤分为37个类型，观察描述了各自生产特性，勾绘出大致分布情况。由于“大跃进”“反右倾”等运动的影响，物质手段和人员培训欠缺，加之片面强调进度和普查成果的群众性，没有进行土壤系统分类，未形成系统的、高精度的成果资料。
1979年4月，国务院批转农业部《关于全国土壤工作会议报告》和《关于开展全国第二次土壤普查工作方案》，农业部组织全国业务骨干在北京通县进行全国土壤普查及土地利用现状概查试点，山东省农业厅、山东农学院、山东省农科院的技术人员参加试点工作。5月，省农业厅主持在德州市开展为期3个月土壤普查试点工作。试点完成后，各市(地)开展试点工作，随后全省铺开。经过省市试点、县级普查和逐县验收后，陆续进行市地级补充调查和研究汇总，1987年进行省级补充调查和研究汇总，1990年底完成。此次土壤普查共挖掘观察剖面16.7万个，采集比样标本16.7万盒，诊断标本921个，分析土样14.5万个、水样3400个，进行理化分析162.5万项(次)。对2025个人民公社全部做出土壤调查报告和专业图，完成土地利用现状和各类土壤面积的勘测量算。123个农业县(市、区)编撰了土壤志、土地利用现状调查报告、专题调查报告，编绘了土壤图、地貌图、土地利用现状图、土壤有机质和氮磷钾含量分布系列图、土地生产力分级图、土壤改良利用分区图、土壤侵蚀图(山地丘陵区)、潜水埋深和矿化度图(黄泛平原)等专业地图，完成土壤常规分析。市(地)和省级汇总中，又进行大量野外调查和理化分析，汇总编写了《山东土壤》《山东土种志》《山东省第二次土壤普查成果应用和专题论文选编》，建立了土壤普查数据库，编绘了19种专业地图，除与县级同类的图外，又增加土壤微量元素、土壤pH、土壤碳酸钙等地图。通过普查，首次实现全省土壤的系统分类，建立了分类诊断的主要指标，共分为6个土纲，9个亚纲，15个土类，36个亚类，86个土属，257个土种。1980-1990年，成果累计应用面积2.92亿亩次，在国土整治，环境保护，农业开发项目论证，规划，教育和科研等方面也得到广泛应用。