西北农林科技大学农学院的前身是成立于1934年的农艺组，后曾改称农艺系、农作物系、农学系，曾先后设立农艺、植物病虫害、农业经济、农学、植物保护、土壤农化、畜牧、兽医、农业机械、烟草、农业生物工程、种子科学与工程、植物科学与技术等组和专业。1999年9月，驻杨陵农科城的7个科教单位合并组建西北农林科技大学。2000年7月，原西北农业大学农学系、干旱半干旱研究中心、国家小麦改良中心杨陵分中心与原陕西省农业科学院的小麦、玉米、经济作物、棉花等4个研究所以及原西北植物研究所陕西省植物遗传工程育种重点实验室等实施实质性融合，组建为农学院(农业科学院)。 2008年9月学院机构进行改革，成立了农学系，植物科学系，种子科学系，实验中心，推广中心，党政综合办公室。2014年12月，学院进行了院属单位整合调整，保留农学系、植物科学系、种子科学系和党政综合办公室，实验中心更名为教学实验中心，增设学院公共科研平台——作物生物学创新中心。
