逻辑建模能直接反映出业务部门的需求，同时对系统的物理实施有着重要的指导作用，它的作用在于可以通过实体和关系勾勒出企业的数据蓝图。
数据仓库逻辑建模的内容主要有：
1.分析主题域
在概念模型设计中，我们确定了几个基本的主题域，但是，数据仓库的设计方法是一个逐步求精的过程，在进行设计时，一般是一次一个主题或一次若干个主题地逐步完成的。所以，我们必须对概念模型设计步骤中确定的几个基本主题域进行分析，一并选择首先要实施的主题域。选择第一个主题域所要考虑的是它要足够大，以便使得该主题域能建设成为一个可应用的系统;它还要足够小，以便于开发和较快地实施。
2.粒度层次划分
数据仓库逻辑设计中要解决的一个重要问题是决定数据仓库的粒度划分层次，粒度层次划分适当与否直接影响到数据仓库中的数据量和所适合的查询类型。由于主题数据库响应企业级业务OLTP需求，所以必须保存最细类度数据，同时根据业务部门的查询需求考虑确定多重粒度来提高复杂查询速度。
3.确定数据分割策略
在这一步里，要选择适当的数据分割的标准，一般要考虑以下几方面因素:数据量（而非记录行数）、数据分析处理的实际情况、简单易行以及粒度划分策略等。其中，数据量的大小是决定是否进行数据分割和如何分割的主要因素;数据分析处理的要求是选择数据分割标准的一个主要依据，因为数据分割是跟数据分析处理的对象紧密联系的。
4.关系模式定义
数据仓库的每个主题都是由多个表来实现的，这些表之间依靠主题的公共码键联系在一起，形成一个完整的主题。在概念模型设计时，我们就确定了数据仓库的基本主题，并对每个主题的公共码键、基本内容等做了描述。在这一步里，我们将要对选定的当前实施的主题进行模式划分，形成多个表，并确定各个表的关系模式。