农学院是西北农林科技大学办学历史最悠久的学院之一。1936年开始招收本科生，1960年开始招收研究生。
学院现设农学系、植物科学系、种子科学系;有农学、植物科学与技术、种子科学与工程3个本科专业;有作物学一级学科博士授权点，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。
长期以来学院以保障国家粮食安全、服务旱区农业发展为己任，立足西北旱区，面向国家粮食主战场，致力于小麦、玉米、油菜和小杂粮等旱区作物遗传育种与种质资源、旱作农业理论与技术的创新，其中小麦遗传育种研究保持国际领先，旱作农业和小杂粮研究达到国际一流水平。
小麦遗传育种居于世界领先水平。远缘杂交与染色体工程育种、雄性不育与杂种优势利用研究处于国际先进水平;据中国农业大学图书馆情报研究中心研究，2014-2015年小麦研究领域通讯作者发文量、JCR 期刊特征因子前10%的论文数量位居世界第一。
旱作农业研究特色鲜明。率先开展的“旱作农田作物降水生产潜力”等方面研究，丰富发展了旱农科学理论与实践;近年来提出的“旱区稳定型种植制度”、“旱地秋覆盖春播”、“旱作农田集雨种植”等技术，在北方旱区广泛应用，构建了富有区域特色的现代旱作农业技术体系;基于长期研究积累，开设了“旱农学”课程，并成立了干旱农业研究中心。
经过长期凝练，作物学一级学科下设了作物遗传改良与种质创新、作物杂种优势理论与技术、作物分子生物学基础、旱区高效农作制度与作物栽培技术和农业区域发展与循环农业等五个研究方向。
