Территория Нечерноземья расположена в двух почвенных зонах - большая часть лежит в зоне подзолистых почв (в основном в пределах подзоны дерново-подзолистых почв), юго-восточная часть территории заходит в зону выщелоченных и оподзоленных черноземов. В целом почвенному покрову свойственны сложная комплексность и мозаичность.
Подзолистые и дерново-подзолистые почвы развиваются преимущественно под хвойными лесами. Подзолистые почвы заняты молодыми хвойными лесами - сосновыми или еловыми - или хвойными лесами с моховым или мохово-кустарничковым покровом. Гумусовый горизонт в этих почвах почти отсутствует (мощность его не превышает нескольких сантиметров, а содержание гумуса - 1-5%), характерны мощный (до 40 см) подзолистый горизонт с большим содержанием кремневой кислоты и плотный аллювиальный горизонт охристо-бурой или бурой окраски, постепенно переходящий в почвообразующую породу. Дерново-подзолистые почвы, образующиеся под хвойными лесами с богатым травяным покровом или под смешанными лесами, отличаются от подзолистых главным образом мощностью гумусового горизонта (до 20-25 см), увеличенным содержанием гумуса в нем (до 10%) и меньшей мощностью подзолистого горизонта.
С подзолистыми и дерново-подзолистыми почвами сочетаются болотно-подзолистые, занимающие отрицательные, слабо дренированные формы рельефа - западины, междюнные понижения, днища оврагов и балок с временным застойным увлажнением. Переувлажнение почвенного профиля вызывает развитие в нем процессов оглеения; внешне это выражается в наличии сизых прожилок и ржаво-охристых примазок в иллювиальном и отчасти подзолистом горизонтах. Подстилка полностью не минерализуется, а накапливается в виде слаборазложившихся растительных остатков, образующих оторфованный горизонт разной мощности.
Зандровые равнины с высокой степенью обводненности и плоские водоразделы, сложенные тяжелыми слабоводопроницаемыми породами, заняты торфяными болотными почвами - низинных (при притоке слабозастойных или проточных минерализованных грунтовых вод) или верховых (при слабоминерализованных застойных грунтовых водах) болот. Первые характеризуются развитием мощного (до 1 м и более) торфяного горизонта, гумусового оглеенного горизонта, насыщенного водой, и минерального глеевого горизонта голубовато-серого цвета. Торфяные болотные верховые почвы имеют мощный сфагновый очес и глубокий торфяной горизонт, лежащий на мокром и вязком глеевом горизонте.
Для южных районов Нечерноземья, входящих в зону широколиственных лесов и лесостепи, характерны серые лесные почвы, развивающиеся на лёссовидных или покровных суглинках. Они формируются под широколиственными лесами с богатым травяным покровом. В серых лесных почвах отсутствует подзолистый горизонт, а гумусовый горизонт, варьирующий по мощности (от 10 до 55 см), содержанию гумуса и интенсивности окраски, постепенно переходит в горизонт вмывания. Серые лесные почвы свойственны также опольям - местам древней земледельческой культуры, встречающимся островами в лесной зоне.
На юго-востоке территории имеется район с черноземными почвами. Они приурочены к участкам лесостепи и представлены типами оподзоленных и выщелоченных черноземов. Эти типы развиваются на лёссовидных и покровных суглинках на территории с сильно рассеченным рельефом. Оподзоленные черноземы сформировались под широколиственными лесами, которые к настоящему времени сохранились лишь в виде небольших фрагментов. Выщелоченные черноземы, сформировавшиеся под луговыми степями, практически повсеместно распаханы. В обоих типах в верхних горизонтах содержание гумуса достигает 10-12%, почвы имеют зернистую или ореховатую структуру и отличаются высоким естественным плодородием.
Хорошо выраженным поймам крупных рек свойственны аллювиальные дерновые почвы, сформированные под луговой растительностью в условиях периодического затопления. Верхние горизонты их характеризуются слоистостью; содержание гумуса резко варьирует в зависимости от положения в пойме. Наиболее богатые аллювиальные дерновые почвы формируются на положительных элементах рельефа центральной поймы; наиболее бедные почвы связаны с прирусловыми валами; в понижениях рельефа обычно формируются почвы со следами заболоченности.