设有遗传学、作物育种、植物资源与生产、种子工程、耕作与生态等5个教研室，1个实验教学中心和1个校内实践教学基地；小麦、玉米、经济作物、棉花等4个研究所；干旱半干旱农业研究中心、国家杨凌生物技术育种中心、国家小麦改良中心杨凌分中心、农业部旱区节水农业重点实验室、陕西省植物遗传工程育种重点实验室、陕西省农作物细胞分子生物学与品质改良实验室、陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室等7个科技创新研究平台；《干旱地区农业研究》、《麦类作物学报》杂志编辑部2个。

学院有农学、植物科学与技术、种子科学与工程3个本科专业；作物栽培学与耕作学、作物遗传育种、植物资源学、种子工程、农业推广等5个硕士学位授权点，作物栽培学与耕作学、作物遗传育种、植物资源学、种子工程4个博士学位授权点，设有作物学博士后流动站。作物遗传育种是国家重点（培育）学科，作物栽培学与耕作学是陕西省重点学科。

现有在校生1845人，其中本科生837人，研究生1008人，本科生生源质量稳居学校前列，就业（升学）率达95%以上，60%左右的本科毕业生赴海内外著名大学和研究机构深造。著名农学家王绶教授、沈学年教授、赵洪璋院士、李振声院士、喻树迅院士、沈煜清教授、林季周研究员、俞启葆研究员、宁锟研究员、梁增基研究员、薛秀庄研究员、陈漱阳研究员、李璋研究员、王辉教授、李立会研究员、许为钢研究员和全国五一劳动奖章获得者陈耀祥等都是学院师生中的杰出代表。

十三五期间，全院累计到位经费20105.9万元，累计承担科研项目共计286项，其中国家自然科学基金项目90项，省部级项目85项。

十三五期间，全院累计获国家科技进步奖1项，获陕西省科学技术奖进步奖4项，获审定通过农作物新品种110个，其中国审小麦新品种10个，国审玉米新品种4个，国家登记油菜品种18个。发表SCI收录学术论文595篇，其中双一流期刊论文22篇；出版专著（编著）13部。

西北农林科技大学农学院科围绕区域农业发展需求，在小麦种质资源创新、新品种选育、杂种优势利用、旱作农业和小杂粮等研究领域均处于国际先进水平，曾先后选育了90多个小麦品种，特别是碧蚂1号、丰产3号、小偃6号、陕农7859、小偃22和西农979，引领了黄淮麦区4次品种更新换代，累积推广面积18亿亩。近年来，所培育的“陕农7859”、“西农979”、“西农511”等一大批优良小麦品种，同样为提升我国小麦生产能力、保障国家粮食安全作出了巨大贡献。此外，旱作团队首创了沟垄集雨种植模式，并于2015-2019年间在北方旱区累计推广面积超过1亿亩，预计新增经济效益20余亿元，有力地支撑了小麦、玉米、油菜、杂粮等粮油作物生产能力的提升和地方脱贫攻坚的顺利实现。此外，立足学科优势与特色，汇聚资源力量，积极搭建合作平台，服务丝路农业科教发展，与哈萨克斯坦等国高校共建4个农业科技示范园，受到两国农业部长的高度重视。联合开展了作物品种选育及农业技术研究，其中北哈示范园已纳入哈萨克斯坦国家品种审测试平台。双方科教人员交流90余人次；联合培养研究生15名；接收北哈国立大学本科生一学期访学12人；培训科企高管等国际农业人才1500余人；撰写《丝绸之路农业发展报告》，出版《中国与哈萨克斯坦农业比较研究》。2018年，教育部副部长林蕙青同志视察阿拉木图示范园期间，肯定了西农农学院在哈萨克斯坦的科教合作，认为该合作引领了丝路沿线国家农业科教事业发展。

学院一直与国际知名院校和国内兄弟院校保持良好的学术往来。近年先后派出30余位专家教授前往美国、日本、英国、加拿大、德国、以色列、捷克、新西兰等国合作研究，邀请国内外专家19人来学院学术交流，在国际合作、了解学科发展前沿动态、借鉴先进的教学科研理念和技术、提高学院的学术声誉和影响等方面取得了长足的进展。

学院先后与美国加州大学戴维斯分校、国际小麦玉米改良中心、国际干旱地区农业研究中心等14所国外著名大学（科研机构）建立了稳定的国际合作伙伴关系。依托国家“作物抗病育种与遗传改良创新引智基地”、中加旱区农业科技创新中心、NWAFU-ICARDA旱区农业联合研究中心、学校非洲研究中心和中哈现代农业示范园建设，积极拓展教育、科技、文化国际交流与合作渠道，有力提升了学院办学实力和水平，为学校助推国家“一带一路”倡议做出了积极的努力和贡献。