大豆的根系属直根系。有主根和侧根之分，主根和侧根都密生有根毛。根的主要部分在土壤5-20厘米处，整个根系近似钟罩状。大豆根上有根瘤菌与大豆共生，大豆发芽时，根瘤菌侵入根部，当大豆长出第一片复叶时，大豆根上就形成了根瘤，首先是主根，之后逐渐蔓延到侧根。根瘤是有一端具有1-2根鞭毛的杆状的根瘤菌的作用而产生的。它是一种好气性细菌，主要着生在近地表20厘米的根系上。根瘤的直径一般为4-5毫米，初生时为绿色，逐渐变为浅红色，最后变为深褐色。根瘤菌固定空气中的游离氮素，除自给氮素营养外，将多余部分供给大豆生长发育。