Les parcelles de merlot se situent essentiellement sur le plateau calcaire, c'est-à-dire sur une terre argilo-calcaire au-dessus du calcaire à astéries. Le choix est judicieux puisque le merlot s'adapte parfaitement aux sols argilo-calcaire. En effet, le calcaire à astéries compact intervient pour une part très importante dans l'alimentation en eau de la vigne. Lors d'un été sec, il n'y a pas de carence hydrique. L'alimentation en eau de la vigne n'est pas déficitaire car la roche sous-jacente, constituée par un calcaire épais, compact et homogène, peut céder, sur une hauteur de plusieurs mètres, 35 à 70% de l'eau consommée par la vigne entre la floraison et la vendange. Inversement, de fortes pluies n'engendrent pas une stagnation d'eau, la perméabilité du sol permettant un drainage rapide des excédents de pluviosité. 

L'eau est  réabsorbée par le calcaire qui fonctionne comme une éponge. Ainsi, le merlot s'adapte mieux au sol argilo-calcaire puisqu'il exprime davantage ses potentialités sur des terrains plus humides et plus frais. Sa spécificité est d'apporter beaucoup de couleurs, de la puissance mais également de la rondeur.

Ce cépage ne représente que 7% de l'encépagement du Libournais ; il est assez secondaire mais joue un rôle très important dans l'encépagement du Château Pavie et apporte la structure indispensable pour faire de grands vins.

Le cabernet sauvignon s'adapte davantage aux sols sablo-argileux. A Pavie, il se situe sur une terre à dominante sablo-argileuse. Le cépage convient au sol de pied de côte. En effet, comme le cabernet sauvignon est un cépage plus tardif donc moins gélif, il n'arrive à maturité complète que sur des sols sablo-argileux, à faible capacité de rétention pour l'eau et qui sont suffisamment chauds parce que peu humides. Le cabernet sauvignon procure structure et matière tannique au vin.

Les parcelles de cabernet franc se situent en grande partie sur une terre argilo-calcaire légère et sur des sables argileux. L'épaisse couche de sable recouvre la molasse et assure un excellent drainage naturel. Comme le merlot, le cabernet franc s'adapte très bien aux sols argilo-calcaires et produit de bons résultats sur sols sableux. Sur ces sols, la maturation du cabernet est plus précoce. Arrivé à bonne maturité, celui-ci produit des vins riches, puissants, d'une extrême finesse et très long en bouche.