La variedad autóctona de uva Tinta de Toro, adaptada de la Tempranillo, ha sido progresivamente replantada entre los años 1996 y 2001, lo que se ha traducido en un incremento de su cuota del 60% a más del 75% de los viñedos. Este proceso todavía continúa, paralelamente a la concentración de viejos minifundios que se encontraban desperdigados.
Tinta de Toro es la uva principal de la denominación, pero no la única: hay otras variedades como Garnacha Tinta, Malvasía y Verdejo que se cultivan en menores cantidades para elaborar vinos rosados y blancos. Merlot y Cabernet Sauvignon han comenzado a cultivarse de forma experimental.
Debido a la larga y calurosa estación veraniega (alrededor de 230 días), los racimos maduran muy pronto y están listos para su recogida dos semanas antes que en Rioja. Las vides son plantadas de forma libre en vaso o en espaldera. Debido a que los terrenos son secos y arenosos, muchas vides son injertadas para prevenir la filoxera.