Die Weinbaugebiete des Piemonts liegen im Einzugsgebiet der Alpen, die durch das Aufeinandertreffen der Eurasischen und der Afrikanischen Kontinentalplatte aufgefaltet worden sind und das ursprünglich hier befindliche Meer verdrängt haben. Die Böden spiegeln die unterschiedlichen Welten zwischen den einzelnen Weinbauzonen im Norden und den Hügelketten von den Langhe, Roero und dem Monferrato wider.
Die Alpenausläufer im Norden werden von Moränen, Sedimenten, Mergel und vulkanischen Porphyrböden des einstigen Super-Vulkans um Valsesia geprägt. Der Eisen- und Magnesiumgehalt ist nicht unerheblich, oft finden sich kleine Granateinschlüsse in den Böden. Hier werden die Nebbiolo im Vergleich zu Barolo und Barbaresco in der Säure etwas runder, die Weine wirken etwas leichtfüßiger. Das Klima mit den kühlen Luftströmen aus den Alpen (der Monte Rosa ist über 4.600m hoch!) bietet auch für andere Sorten speziell im Herbst gute Voraussetzungen für die aromatische Ausprägung der Beeren, wie manch weißer Erbaluce belegen kann.
In den Langhe hört man oft von den Marne di Sant‘ Agata – dem grau-blauen Mergel von Sant‘ Agata. Speziell im Barbaresco und Roero und dem nördlichen Teil des Barolo ist es der Hauptboden. Sand spielt in der Zusammensetzung eine wichtige Rolle (30-55%), im Roero ist der Anteil höher, der Kalkgehalt ist niedriger, die Weine sind leichtfüßiger und sie reifen rascher. Im Barbaresco ziehen sich einzelne Sandvenen durch die Bodenschichten und in den Lagen der nördlich gelegenen Barolo-Gemeinden La Morra und Barolo ist der höhere Kalkanteil als weitere Komponente prägend und ergibt meist duftige und elegante Weine. Die Lagen um Serralunga und Monforte besitzen einen wesentlich höheren Lehmanteil, durch den die Barolo aus diesen Gemeinden wuchtiger, robuster und würziger wirken.
Im Monferrato kann man ebenfalls zwischen zwei wesentlichen Bodenarten unterscheiden: „Terre bianche“ (weiße Erde) und Sandböden von Asti. Ersterer ist der ältere Boden und erstreckt sich von Canella über das Gebiet südlich von Asti bis Alessandria und Casale. Es sind kalkreiche, helle Mergelböden mit einem hohen Lehmanteil. Die Humusauflage ist oft bescheiden und schnell stößt man auf Muschelkalk mit fossilen Einschlüssen. Die hier gewonnenen Weine sind dunkel und kraftvoll. Die sandigen Böden von Asti bestehen aus Meeressedimenten und finden sich im Zentrum des Monferrato links und rechts entlang des Flusses Tanaro. Weine von diesen Böden besitzen meist eine niedrigere Säure und sie reifen rascher.