Почвите по високите части на котловината са планинско-ливадни, а по склоновете - кафяви и канелени горски. По южните склонове преобладават каменливи и плитки почви, на места със значителна степен на ерозия. Делувиалните почви заемат северната и централната част на долината и се характеризират с тънък слой хумусен нанос, под който има делувиални материали. Алувиалните почви се намират в заливните равнини на река Воздол, Чуговишко дере, Гарван дере, Воден, Бревенска. Алувиалните слоеве, състоящи се от чакъл, пясък, пясъчни глини и т.н., оформят хумусонатрупващия слой с дебелина не повече от 30-40 см. Съдържанието на хумус в тези почви достига 4-5%. Канелени горски почви има в по-високите райони на Челопешкото поле. Техният хумусен слой е тънък вследствие на съществуващите ерозионни процеси и хумусното съдържание е ниско (1-2%).