Le vignoble de Château Pavie est dominé par le Merlot, qui représente environ 60 % de l'encépagement, complété par le Cabernet Franc et une part plus modeste de Cabernet Sauvignon. Cette dominance du Merlot, typique des grands vins de Saint-Émilion, confère aux vins du château leur texture veloutée, leur richesse aromatique et leur capacité de garde remarquable. Le Cabernet Franc apporte quant à lui de la fraîcheur, de la finesse et une élégante complexité florale qui distingue Château Pavie des autres grands crus de la rive droite.