Nördlich der Donau dominiert der Löss. Er verhüllt den Untergrund aus kristallinen Gesteinen, aus schluffig-tonigen Meeresablagerungen der Molassezone und aus kaltzeitlichen Terrassenschottern fast vollständig. Der gelblich-mehlige und immer kalkig-dolomitische Gesteinsstaub ist hier stellenweise bis zu mehreren Metern dick. Im nördlichen, höheren und hügeligen Teil des Weinbaugebietes liegen die Weingärten auf sandig-schottrigen Böden, auf der sogenannten Hollabrunn-Mistelbach-Formation. Sie markiert einen früheren Lauf der Donau, der etwa 10 Millionen Jahre alt ist. Vielfach tragen die Schotter eine Lehmdecke.