学校始终瞄准高新科技前沿，坚持围绕国家和区域性重大战略需求，积极开展面向农业生产实际的应用基础性和应用性研究。建校以来，先后取得科研成果5000余项，获奖成果1800余项，其中国家级奖励104项，培育出我国小麦推广面积第一的“碧玛一号”、长期主导我国小麦品种换代的“小偃6号”、自育苹果品种推广面积最大的“秦冠”等重要成果，科技成果转化产生的直接经济效益累计超过2000亿元。“十五”以来，学校累计取得各类科研成果奖250余项，其中国家级科技成果奖14项，省部级科技成果奖178项，获得国家授权专利221件，审定品种210个，被国际三大检索系统收录论文1300多篇，出版学术著作800多部。特别是在体细胞克隆技术、胚胎干细胞、杂交小麦、生态环境治理等方面取得了一大批重大研究成果。合校以来，科技创新实现快速发展，2009年到位科技经费3.88亿元，24项成果获得国家和省部级奖励。现有16家农、林、水专业学会挂靠学校，编辑出版20种学术期刊，建有大学出版社。
学校依托学科优势和人才优势，积极开展科技成果示范推广和产业化工作。在国内率先提出并积极探索以大学为依托的农业科技推广新模式，受到了国家的重视和支持。围绕区域优势主导产业，在省内外建立了农业科技试验示范站8个、示范基地59个、专家大院24个，科技示范和培训工作深入开展，在区域主导产业发展中的示范引领作用日趋凸显，科技成果推广创造直接经济效益200多亿元。学校科技园暨留学人员创业园首批进入国家级大学科技园，创办各类科技企业20家，示范推广农畜良种100多个，开发新产品40多种。
学校研究生教育始于1941年，至今已有近64年的历史。1978年学校恢复招收硕士研究生，1984年招收博士研究生。学校为国务院学位委员会批准的国家首批有硕士学位授予权、第二批有博士学位授予权的研究生培养单位，2003年8月经教育部批准试办研究生院。有植物病理学、土壤学、农业水土工程、临床兽医学、果树学、动物遗传育种与繁殖、农业经济管理、作物遗传育种、农业昆虫与害虫防治等国家级重点（培育）学科9个；部省级重点学科25个；有2个国家重点实验室，15个部省级重点实验室，18个国家、部省级研究中心和工程技术研究中心，3个国家野外台（站）。拥有博士后流动站12个，博士学位授权一级学科13个、博士点71个、硕士学位授权一级学科24个和硕士点105个。此外，还有工程硕士、农业推广硕士、兽医硕士、风景园林、金融、社会工作、林业、中药学、公共管理9个专业学位以及高校教师和中职教师在职攻读硕士学的授权。研究生学位授权学科覆盖了农学、理学、工学、经济学、管理学、法学、教育学、医学、历史学、哲学和文学等11个学科门类。此外，还有工程硕士、农业推广硕士、兽医硕士、风景园林硕士4个专业学位和高等学校教师、中等职业学校教师等在职攻读硕士学位授权，初步形成了多渠道、多规格、多层次的研究生培养模式。
目前学校我校在校研究生总人数达到9077人，其中博士研究生1700余人，硕士研究生7300余人。学校在研究生培养过程中，以培养创新性高素质人才为目标，加强研究生导师队伍建设，注重研究生科研能力和实践能力的培养，不断完善研究生规范管理，探索"产学研"紧密结合的研究生培养模式，截至目前年该校已有三篇博士学位论文入选"全国优秀博士学位论文"。
学校坚持开放式办学，积极拓展国际科技教育合作与交流，提高国际化水平。2006年取得了接收中国政府奖学金来华留学学生资格。与美国、英国、加拿大、以色列、德国、日本、澳大利亚、新西兰、荷兰等国家和地区的100多所大学和科研机构建立了友好合作关系，每年有数百名国外专家来校讲学和进行学术交流；成立了“中美水土保持与环境保护研究中心”、“中加旱区农业科技创新中心”、“中英农业可持续发展协作网络”、“中奥环境保护研究中心”等国际学术交流平台。具有接收中国政府奖学金来华留学学生资格。2006年创建了每年一届的“杨凌国际农业科技论坛”，引起国际农业科技界的高度重视，力争成为国际农业科技界的一个品牌论坛。
建校76年来，学校始终紧扣“三农”发展的主题，坚持走产学研紧密结合的办学道路，已从以农为主的单科性大学发展为目前以农为特色，多学科综合协调发展的全国重点大学。当前，按照国家战略定位和学校新的规划目标和战略思路，全校师生在“三个代表”重要思想指导下，以科学发展观统揽全局，正在为实现建设“以产学研紧密结合为特色、国际知名的高水平研究型大学和世界一流的农业大学”的历史性目标而努力奋斗！