Diversitatea condiţiilor fizico-geografice specifice ariei flişului est-carpatic şi unităţii pericarpatice moldave impune o anumită complexitate a proceselor pedogenetice, cu reflex în ceea ce priveşte învelişul pedologic.
Din acest punct de vedere se impune atenţiei acumularea biologică, cu formarea orizonturilor organice nehidromorfe (Ol, Of, Oh), caracteristice unităţilor de producţie constituite din pădure de foioase şi de amestec, pe baza cărora se asigură materialul organic necesar humificării, tipul de humus dominant fiind de tip mull-moder şi moder. Intensitatea humificării este moderată. Solurile caracteristice teritoriului Parcului Natural Vânători Neamţ aparţin următoarelor clase: molisoluri, argiluvisoluri, cambisoluri, spodosoluri, soluri hidromorfe şi soluri neevoluate şi trunchiate.
Molisolurile ocupă o suprafaţă foarte restrânsă (aproximativ 1% din teritoriu). Din această clasă sunt caracteristice doar solurile cernoziomoide şi cele cenuşii, care nu sunt însă relevante pentru fondul forestier al teritoriului.
Argiluvisolurile cresc ca pondere (cca. 7% din suprafaţă), îndeosebi în UP I, II, III, IV, din cadrul OS Tg. Neamţ şi pe suprafeţe nesemnificative în OS Văratec. Din această clasă de sol sunt întâlnite tipurile brun argiloiluvial (nesemnificativ), brun luvic (sol dominant în aria depresionară subcarpatică) şi luvisol albic, cu apariţii sporadice în domeniul forestier.
Cambisolurile constituie fondul dominant al regiunii. Ponderea acestor soluri depăşeşte 90% în OS Tg. Neamţ şi este de cca. 75% în OS Văratic. Tipurile de sol aparţinând acestei clase se succed altitudinal, după cum urmează:
a) Solurile brune eu-mezobazice ocupă treapta montană inferioară, dar pot urca în altitudine până la partea superioară a reliefului. Aceste soluri asigură o dezvoltare optimă ecosistemelor forestiere.
b) Solurile brune acide se situează altitudinal peste cele brune eu-mezobazice, având o extindere mai mare în ecartul altitudinal de 1000-1200 m, dar pot avea apariţii sporadice şi sub 1000 m. Aceste soluri au o frecvenţă mai mare în jumătatea de vest a parcului, dar pot să apară diseminat şi în estul teritoriului. Productivitatea pentru vegetaţia forestieră este optimă, atât pentru păduri de amestec, dar mai ales pentru cele de conifere.
Spodosolurile se întâlnesc doar sporadic, fiind condiţionate strict de rocă. Pe aceste roci se formează atât soluri brune feriiluviale cât şi podzoluri de extrazonă) cu un profil relativ scurt şi cu mari cantităţi de schelet, majoritatea proprietăţilor chimice fiind nefavorabile, motiv pentru care formele predominante de relief sunt utilizate în totalitate ca fond forestier. Pe ansamblul parcului, aceste soluri ocupă sub 5% din teritoriu.
Solurile hidromorfe sunt izolate pe dreapta Ozanei, aval de localitatea Leghin. Pe fondul unui material coluvio-proluvial cu o textură fină (argiloasă) şi în condiţiile unor pante reduse (sub 5%) se dezvoltă soluri pseudogleice tipice, luvice şi albice, ocupate prioritar de o vegetaţie de pajişte, cu caracter higrofil.
Solurile neevoluate ocupă suprafeţe restrânse, fiind reprezentate în teritoriu prin regosoluri şi erodisoluri. Erodisolurile se instalează îndeosebi în cazul păşunilor degradate (versantul stâng al Cracăului Alb, Cracăul Negru, Crăcăoani, Agapia, versantul sud-vestic al Culmii Pleşului etc.).
Solurile aluviale şi protosolurile aluviale caracterizează luncile şi treptele de luncă ale principalelor cursuri de apă: Nemţişor, Ozana (Neamţ), Agapia, Văratec, Cracău. Luncile sunt ocupate cu o vegetaţie specifică (cu numeroase specii pioniere), în timp ce treptele de luncă şi terasele de versant sunt utilizate ca perimetre construibile (intravilan) şi ca teren agricol, fondul forestier fiind slab reprezentat pe acest tip de sol (aluvial).
În concluzie, învelişul pedologic al teritoriului Parcului Natural Vânători Neamţ este destul de variat tipologic, efect al complexităţii factorilor fizico-geografici care dirijează procesele pedogenetice pe direcţii diferite. Cu mici excepţii (protosoluri aluviale, erodisoluri şi regosoluri), unităţile tipologice de sol sunt favorabile dezvoltării vegetaţiei forestiere.