沙田柚的根系庞大，由主根、侧根和须根组成。水平生长的细须根多，是沙田柚栽培获得高产、稳产的重要保证。沙田柚的须根一般无根毛，而具有菌根，由一层白色茸毛状的真菌菌丝包被，是一种互为有利的共生关系。水平根系分布通常大于树冠冠幅，最大可为冠幅的2~3倍。
一般柚园较疏松肥沃的土壤，根群多分布在表土以下10~40厘米深的土层中。如地下水位高或底土硬实瘦瘠，根群分布就浅，主要根系只分布在表土下5~20厘米的土层中。在一年中，沙田柚根系没有明显的停止生长期，只要条件适合，全年都可以生长，而且根系生长和枝梢生长是交替进行的。一般先长梢后发根，一年中有3次发根高峰：第1次在春梢停长、叶片转绿至夏梢抽生前（2月至5月）；第2次在夏梢叶片转绿后至秋梢抽生之前（6月至9月）；第3次在秋梢停止生长至采果前后（10月后）。了解沙田柚根系生长特性，对于制定合理的技术措施具有重要的指导意义。
