Переважають темно-сірі опідзолені, сірі та ясно-сірі лісові ґрунти і чорноземи опідзолені (80 % площі району), є чорноземи типові, дерново-підзолисті та лучні ґрунти. Гайсинський район лежить в поясі лісостепу. Ліси і лісові насадження займають 19307 га.