中國農業科學院成立於1957年，當時有17個科研機構。即作物遺傳育種研究所、植物保護研究所、土壤肥料研究所、畜牧研究所、農業原子能利用實驗室和北京農業氣象實驗室；位於京外的棉花研究所、西北畜牧獸醫研究所、南京農業機械化研究所、蠶桑研究所、哈爾濱獸醫研究所；位於主要行政區的東北農業科學研究所、華東農業科學研究所、中南農業科學研究所、華南農業科學研究所、西南農業科學研究所、西北農業科學研究所。
從65438年到0958年，中國農業科學院共有20個科研機構。其中，新成立了9個研究所，下放了6個區域研究所。新建:興城水果研究所、杭州茶葉研究所、遼寧柞蠶研究所、蘭州中國獸醫研究所、江都家禽研究所、萊陽花生研究所，以及設在北京的蔬菜研究所、養蜂研究所、農業經濟研究所。
從65438到0959，中國農業科學院科研機構增加到34個。即新成立了14個研究所:徐州馬鈴薯研究所、沅江麻研究所、呼蘭甜菜研究所、長沙豬研究所、鄧縣牛研究所、南寧水牛研究所、左佳毛皮動物研究所、新鄉農田灌溉研究所、南京農業遺產研究所、北京農業機械化研究所、吉林大豆研究所、黃羊鎮羊研究所、宜都煙草研究所、安徽沼氣研究所。從65438到0960，中國農業科學院科研機構減少到24個。除新建的五常油脂研究所外，北京農業機械化研究所劃歸第八機械工業部，分散的研究所有10個，包括大豆所、花生所、馬鈴薯所、沼氣所、養豬場、養牛所、水牛所、家禽所、柞蠶所、羊場等。
1961 ~ 1962，中國農業科學院有25個科研機構。其中，重慶柑橘研究所成立於1961。
1963年，中國農業科學院有27個科研機構。即新成立廣州水稻生態研究室和南京小麥品種資源研究室。
從65438年到0964年，中國農業科學院共有29個科研機構。即新成立了內蒙古草原研究所和上海家畜血吸蟲病實驗室。
從65438到0965，中國農業科學院科研機構發展到33個。即新建了儀器廠、西昌實驗站、河西走廊實驗站、扶余牧場。同時，南京農業機械化研究所劃歸第八機械部。
從1966到1969，中國農業科學院有33個科研機構。1970年，在“不是靠7500，而是靠75000000”的錯誤思想指導下，中國農科院除原子能所和農經所外，其他31研究所全部下放到北京和全國十多個省市。1971撤銷中國農業科學院，與中國林業科學研究院、中國水產科學研究院合並，成立中國農林科學院。加上農業部下放的兩個單位，共有七個科研機構。即:原子能研究所、林業研究所、林產品研究所、生物研究所、情報室、中國獸藥監察所、農業電影制片廠。
1974中國農林科學院新建農業研究所、生豬養殖研究所、興城果樹實驗站。同時，監察院和農影廠仍歸農業部領導，直到1977，共有八個科研機構。1978年，中國* * *產黨十壹屆三中全會後，農林水三院恢復原建制，中國農業科學院科研機構恢復，科研機構28個。即:原子能所、養豬場、信息所、生物所、品種資源所、作物所、蔬菜所、氣象所、土肥所、植保所、畜牧所、養蜂所、甜菜所、哈爾濱獸醫所、果樹所、煙草所、蠶桑所、血液所、文物所、茶所、麻所、油所、柑桔所等。
從65438到0979，中國農業科學院科研機構增加到32個。包括新建的蘭州畜牧學院、鄭州果樹分院、農業自然資源與區劃研究所、研究生院；恢復了中國獸醫學院和農業經濟學院；同時撤銷養豬場，指定北京農業機械化研究所和生物研究所。
1980 ~ 1981年間，中國農業科學院共有33個科研機構，其中包括1980年新建的生物防治實驗室。
1982中國農科院收回專業研究所，下設34個科研機構。同年，上海家畜血吸蟲病實驗室升級為上海家畜血吸蟲病研究所。
1983年新成立中國水稻研究所，機構35個，直到1984。
65438-0985新成立中國農業科技出版社，科研機構36個。
從65438年到0986年，共有37個科研機構，並建立了新的生物技術研究中心。
1987年，信息所、學術圖書館、農業科技出版社合並組建科技文獻信息中心，科研機構減少2個，為35個。同年，蔬菜研究所更名為蔬菜花卉研究所。
從1988到1989，還有35個科研機構。其中，1988，養蜂研究所更名為蜜蜂研究所；1989上海血液研究所更名為上海家畜寄生蟲學研究所。
1990根據國家新聞出版總署文件，從文獻中心獨立設置中國農業科技出版社，全院36個科研機構。
從199L到1995，中國農業科學院共有37個科研機構。其中1991新成立飼料研究所，1992批準農業宏觀實驗室，1993批準廊坊中試廠。這兩個單位因為某些原因沒有計入該院37個獨立科研機構的人數中。
65438-0996蘭州畜牧獸醫研究所由中國獸醫學會和蘭州畜牧研究所合並而成，有36個科研機構。
65438-0997年，農業部將南京市農業機械化研究所、成都市沼氣研究所、天津市環境保護研究監測所3個直屬單位劃歸中國農業科學院領導，中國農業科學院科研機構達到39個。1998的科研機構數量還是39個。
1999，遺產室移交南京農業大學管理，並加掛“中國農業科學院遺產室”牌子。同年，生物技術研究中心更名為生物技術研究所。全院科研機構38個。
2000年，柑橘研究所與西南農業大學合並，主要由西南農業大學管理，並加掛了“中國農業科學院柑橘研究所”的牌子。全院科研機構37個。
2001年，農業氣象研究所與生物防治研究所合並，組建農業環境與可持續發展研究所，蠶業研究所並入船舶工業華東研究所，掛“中國農業科學院蠶業研究所”牌子。同年，甘肅省草原生態研究所增加了“中國農業科學院草原生態研究所”的牌子。醫院有35個科研機構。
2002年，土壤肥料研究所與該師合並成立了農業資源研究所和農業師，在原子能所的基礎上成立了農產品加工研究所，新成立了農業質量標準與檢測技術研究所。同年，江蘇省家禽科學研究所增加了“中國農業科學院家禽科學研究所”的牌子，江蘇徐州甘薯研究中心增加了“中國農業科學院甘薯研究所”的牌子。醫院有35個科研機構。
從2003年到2006年，中國農業科學院的科研機構數量在改革中穩定在33個。其中，2003年，優質資源研究所和作物研究所合並組建作物科學研究所；甜菜研究所並入黑龍江大學，主要由黑龍江大學管理，掛“中國農業科學院甜菜研究所”的牌子。2005年，北京畜牧獸醫研究所、哈爾濱獸醫研究所、蘭州獸醫研究所、上海獸醫研究所分別掛上了中國動物衛生與流行病學中心北京分院、哈爾濱分院、蘭州分院、上海分院的牌子。
從1957中國農業科學院成立到2007年的50年間，科研機構大體經歷了三次大起大落。
從1957到1959，中國農業科學院科研機構從17增加到34個。1960精簡下放，科研機構減少到24個。
1962 10中國生產者黨第八屆十中全會作出了關於加強農業和農業科研的決定。在黨中央、國務院的直接關懷下，中國農業科學院科研機構逐步恢復，到1965，發展到33個。1966年文革開始後，科研受到很大幹擾，特別是1970年，在當時所謂“七五千萬”錯誤指導思想的影響下，除原子能研究所的設備外，中國農業科學院農業經濟研究所被撤銷，其余31所被下放到北京及京外十多個省市。全院7500多名職工只剩下600人左右，組成了十幾個“五七”科技服務隊，分配到大寨大隊等紅旗點。同時，中國農業科學院與中國林業科學研究院、中國水產科學研究院合並，更名為中國農林科學院。
1978年，中國生產者黨第十壹屆三中全會勝利召開，全黨全國工作重心轉移到以經濟建設為中心的軌道上來，農林水三院恢復建制。中國農科院科研機構迅速恢復和發展，80年代基本穩定在35個，90年代末達到39個以上。2002年，根據上級部門的改革方案，中國農業科學院部分研究所轉制為企業、農業機構或並入高校。同時，中國農科院根據現代農業科技發展的需要，重組或新建了壹些研究所。到2006年底，科研機構的數量穩定在33個。