Автомобіль Соболь має робочу і стояночную гальмівні системи. Робоча гальмівна система гідравлічна, двоконтурна (розділена на передній і задній контури), з вакуумним підсилювачем, регулятором тиску в приводі задніх гальм і датчиком аварійного падіння рівня гальмівної рідини в бачку.
При відмові одного з контурів робочої гальмівної системи другий контур забезпечує гальмування автомобіля, хоча і з меншою ефективністю. Гальмівні механізми передніх коліс дискові, з однопоршневою плаваючою скобою (при гальмуванні поршень притискає внутрішню колодку до диска, а скоба, зміщуючись в протилежному напрямку, притискає до нього зовнішню колодку). Мінімально допустима товщина накладок передніх гальмівних колодок - 3 мм. Гальмівні диски вентильовані, встановлені на маточинах, і кожен кріпиться до них трьома гвинтами з потаємною головкою. Мінімально допустима товщина диска - 19 мм. Скоба складається з підстави, яке кріпиться двома болтами до стійки підвіски, і корпусу, пов'язаного з основою через направляючі пальці. Гальмівний циліндр виконаний в корпусі скоби і захищений від бруду гумовим чохлом (пилюжником). Усередині циліндра виконана проточка, в яку вставлено кільце ущільнювача (манжета). Коли при гальмуванні поршень висувається з циліндра, це кільце злегка скручується і після закінчення гальмування прагне повернути поршень у вихідне положення. За рахунок цього підтримується постійний мінімальний зазор між диском і гальмівними колодками. Гальмівні механізми задніх коліс барабанні, з двохпоршневими циліндрами і автоматичним регулюванням зазорів між колодками і барабаном. У циліндр з натягом вставлені наполегливі кільця, що обмежують вільний хід поршнів після закінчення гальмування. У міру зношування колодок кільця зсуваються на величину зносу, за рахунок чого підтримується постійний зазор між колодками і барабаном. У верхній частині гальмівних колодок розташовані ексцентрики для регулювання приводу гальма стоянки. Мінімально допустима залишкова товщина накладок задніх гальмівних колодок - 1 мм. Максимально допустимий внутрішній діаметр гальмівного барабана - 283 мм. Головний гальмівний циліндр з двосекційним бачком і датчиком аварійного падіння рівня гальмівної рідини кріпиться до вакуумного підсилювача. Поршні в циліндрі розташовані послідовно, найближчий до вакуумного підсилювача призводить в дію гальмівні механізми задніх коліс, інший поршень - передніх. При відсутності витоків рідини її рівень в бачку головного гальмівного циліндра повинен знаходитися між мітками МАХ і MIN. У міру зношування гальмівних накладок рівень знижується. У разі сильного падіння рівня в результаті порушення герметичності гальмівної системи спрацьовує датчик і в комбінації приладів загоряється лампа червоного кольору. В цьому випадку доливати рідину можна тільки після усунення несправності. Вакуумний підсилювач розташований між педальним вузлом і головним гальмівним циліндром і кріпиться до кронштейну на чотирьох шпильках. Для збільшення гальмівного зусилля використовується розрідження у впускному трубопроводі двигуна, з яким підсилювач з'єднаний шлангом. Підсилювач нерозбірними конструкції, при виході з ладу він замінюється цілком. На автомобілях з двигуном ГАЗ-560 розрідження для роботи вакуумного підсилювача створюється спеціальним вакуумним насосом, закріпленим на задній кришці генератора. Регулятор тиску кріпиться до лівого лонжерона рами. Він коригує тиск гальмівної рідини в контурі гальм задніх коліс в залежності від завантаження автомобіля, що підвищує курсову стійкість при гальмуванні. При виході з ладу регулятор замінюють новим. Після заміни регулятора або елементів задньої підвіски необхідно відрегулювати положення навантажувальної пружини щодо балки заднього моста. Регулятор тиску, а також циліндри гальмівних механізмів передніх і задніх коліс мають штуцери для прокачування контурів гальмівної системи. Вузли і агрегати гальмівної системи з'єднані між собою сталевими трубками і гумовими шлангами.