ทรัพยากรดินของจังหวัดขอนแก่นจะเป็นดินที่เป็นปัญหาประกอบด้วย ดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ ตามธรรมชาติต่ำ มีเนื้อที่ประมาณ 4,357,903 ไร่ (ร้อยละ 64.05) ดินทรายจัด มีเนื้อที่ประมาณ 1,037,812 ไร่ (ร้อยละ 13.97) ดินเค็ม มีเนื้อที่ประมาณ 434,984 ไร่ (ร้อยละ 6.39) ดินตื้นถึงชั้นกรวดลูกรังและเศษหิน และ ดินตื้นถึงชั้นมาร์ลหรือก้อนปูน มีเนื้อที่ประมาณ 32,535 ไร่ (ร้อยละ 4.73) ดินลึกปานกลางถึงชั้นหินพื้น ก้อนหินหรือลูกรัง มีเนื้อที่ประมาณ 32,084 ไร่ (ร้อยละ 4.81) พื้นที่มีความลาดชันมากกว่า 35 เปอร์เซ็นต์ มีเนื้อที่ประมาณ 32,672 ไร่ หรือร้อยละ 0.48 ของเนื้อที่ทั้งหมด (ที่มา : สถานีพัฒนาที่ดินจังหวัดขอนแกน )
                      1) ดินที่มีปัญหาต่อการใช้ประโยชน์ทางด้านเกษตรกรรม
                          (1) ดินกรด อยู่ในพื้นที่ อ.เมือง อ.มัญจาคีรี อ.บ้านไผ่ อ.ชนบท อ.น้ำพอง กระจายเกือบ ทุกอำเภอ สภาพกรดเล็กน้อย - ปานกลาง มีผลกระทบต่อผลผลิตพืชเศรษฐกิจตกต่ำ
                          ​(2) ดินเค็ม อยู่ในพื้นที่ อ.พระยืน อ.เมือง อ.บ้านแฮด อ.บ้านไผ่ อ.โนนศิลา อ.ชนบท อ.แวงน้อย อ.โคกโพธิ์ชัย อ.หนองสองห้อง ถ้าสภาพดินเค็มเล็กน้อย : สามารถปลูกพืชเศรษฐกิจได้แต่ได้ผลผลิตต่ำกว่าเกณฑ์ มาตรฐานเค็มปานกลาง : สามารถปลูกพืชเศรษฐกิจได้แต่ผลผลิตตกต่ำมาก เค็มมาก : ไม่สามารถปลูกพืช เศรษฐกิจได้ ต้องปรับเปลี่ยนมาปลูกพืชทนเค็ม
                          (3) ดินตื้นอยู่ในพื้นที่ อ.น้ำพอง อ.ภูเวียง อ.สีชมพู อ.ชุมแพ อ.โคกโพธิ์ชัย อ.หนองนา อ.อุบลรัตน์ อ.เขาสวนกวาง อ.หนองเรือเฉพาะบางพื้นที่ที่มีพื้นที่ดินตื้น ปลูกพืชได้เฉพาะพืชที่มีระบบรากสั้น เช่น ข้าว ข้าวโพด ถั่วต่าง ๆ
                          (4) ดินทราย อยู่ในพื้นที่อ.เมือง อ.บ้านแฮด อ.บ้านไผ่ อ.โนนศิลา อ.ชนบท อ.เปือยน้อย อ.แวงน้อย อำเภอแวงใหญ่อำเภอพล อ.หนองสองห้อง อ.เมือง อ.น้ำพอง อ.เขาสวนกวาง อ.ภูเวียง อ.หนองเรือ อ.บ้านฝาง มีสภาพ การกัดเซาะหน้าดิน การชะล้างพังทลายของดิน ดินขาดความอุดมสมบูรณ์และปัญหาชั้นดินดาน ส่งผลกระทบต่อ ผลการเจริญเติบโตของพืช และผลผลิตตกต่ำ
                          (5) พื้นที่ลาดชันเชิงซ้อน อยู่ในพื้นที่อ.ภูผาม่าน อ.เวียงเก่า อ.อุบลรัตน์ อ.เขาสวนกวาง อ.หนองเรือ อ.มัญจาคีรี เฉพาะบางพื้นที่หน้าดินตื้น พื้นที่ลาดชันเกิดการชะล้างพังทลายของดิน มีพื้นที่การเพาะปลูกพืชน้อย ส่วนใหญ่จะพบชั้นหินกระจายอยู่ทั่วไป
                       2) การใช้ที่ดิน จังหวัดขอนแก่นมีเนื้อที่ 10,885.99 ตารางกิโลเมตรหรือประมาณ 6.8 ล้านไร่ จะแบ่งเป็นเนื้อที่ ป่าไม้ เนื้อที่ทางการเกษตร และเนื้อที่ใช้ประโยชน์นอกการเกษตร ดังตาราง

ตาราง : พื้นที่และประเภทการใช้ประโยชน์ที่ดิน (ที่มา : สำนักงานพัฒนาที่ดินจังหวัดขอนแก่น )

ประเภทการใช้ประโยชน์ที่ดิน	พื้นที่ (ตร.กม.)	ร้อยละ (%)
1. เขตเมืองและที่อยู่อาศัย	-	-
2. เกษตรกรรม	7,295.707	68.58
3. อุตสาหกรรม/โรงงาน/ห้างร้าน	671.948	6.32
4. พานิชกรรมและที่อยู่อาศัย
5. สถานที่ราชการ/หน่วยงานต่าง ๆ
6. ป่าไม้	1,419.512	13.34
7. แหล่งน้ำ	532.035	5.00
8. อื่นๆ เช่น ทุ่งหญ้า,ไม้ละเมาะ,ที่ลุ่ม	719.392	6.76
รวมทั้งหมด	10,638.594	100