1）新黄土
沿线新黄土分布广泛，具湿陷性，按其区域特征可划为山西地区新黄土、陕北地区新黄土及北部边缘地区新黄土。
①山西地区新黄土
主要分布于晋中盆地以西，穆村以东多为坡洪积层（Q3dl+pl），自重性、非自重性湿陷性黄土均有分布，湿陷性黄土厚度为5~10m，局部大于10m，湿陷系数δs=0.015~0.054，地基湿陷等级一般为Ⅰ、Ⅱ级。
②陕北地区新黄土
主要分布于穆村西，芦河以东地区，多为风积层（Q3eol），自重性、非自重性湿陷性黄土均有分布，湿陷性黄土厚度一般大于10m，湿陷系数δs=0.015~0.081，地基湿陷等级一般为Ⅱ、Ⅲ级，湿陷性敏感，对铁路工程有影响。
③北部边缘地区新黄土
主要分布于芦河以西地区，多为风积层（Q3eol），自重性、非自重性湿陷性黄土均有分布，湿陷性黄土厚度为一般小于5m，湿陷系数δs=0.032~0.124，地基湿陷等级多为Ⅰ、Ⅱ级，局部Ⅲ级。
2）软土
软土主要分布于晋中盆地，太长高速公路~大运高速公路一带。厚2.2~4.1m，埋深10.3~18.3m，具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、透水性差和强度低的特性。
3）盐渍土
沿线零星分布，主要分布在宁夏盐池附近。
4）膨胀土（岩）
仅局部有分布，主要为第四系下更新统黏性土及第三系黏性土层、泥岩。另外第三系地层中所含石膏层有吸水膨胀、失水收缩的特性。
5）松软土
主要分布于晋中盆地，以及靖边以西地区。晋中盆地松软土岩性主要为粘性土，表层基本承载力普遍低于150kpa. 靖边以西地区松软土岩性主要为表层风积砂，多为松散。
6）石膏地层
主要分布于红井子附近，为第三系渐新统底层。
