农学院的前身是始建于清末的京师大学堂农科大学农学门，已经有111年的历史。1949年由北京大学农学院、清华大学农学院、华北大学农学院相关院系合并组建为北京农业大学农艺学系，并设置相应的本科专业。1952年，随着全国性的高等学校院系调整，将原来的系和专业调整为农学系（设农学专业）。1958年，学校进行系和专业调整，调整为农学系，设农学专业、农业植物生理及生物化学专业、作物遗传选种及良种繁育专业。

1986年学校进行机构改革和院系调整，设农学系，包括农学专业、作物遗传育种专业、农业气象专业。1995年学校将农学系、园艺系、植物保护系合并为植物科技学院，按照农学专业、作物遗传育种专业、植物病理专业、农业昆虫专业、果树专业、蔬菜专业、观赏园艺专业等专业招生培养。1999年，学校又将植物科技学院调整为作物学院、植物保护学院和园艺学院。2002年作物学院新增种子科学与工程专业。2002年，学校大规模进行院系调整，将作物学院、植物保护学院和园艺学院合并为农学与生物技术学院，学院现设有农学系、植物遗传育种学系、植物病理学系、昆虫学系、果树学系、蔬菜学系和观赏园艺与园林系等7个教学机构。

2015年，学校将农学与生物技术学院调整为农学院、园艺学院、植物保护学院。

农学院下设作物生态与农作学、作物生理与栽培学、植物遗传育种与种子科学、作物基因组与生物信息学4个系和1个植物生产类实验教学中心，另设区域农业发展、作物生理与栽培、作物化控、生物质工程、玉米、小麦、水稻、特用作物以及种子科学与技术9个研究中心。学院现有农学、种子科学与工程2个本科专业，7个硕士学位授权点，5个博士学位授权点，依托作物学国家一级重点学科，所含的2个二级学科作物遗传育种学、作物栽培学与耕作学也均为国家级重点学科。

农学院拥有强大的师资队伍和雄厚的科研力量，现有教授44人、副教授37人，其中，中国工程院院士1人、“长江学者奖励计划”特聘教授3人、国家杰出青年科学基金获得者10 人，“973”首席科学家2人，国家重点研发计划首席科学家5人，国家级教学名师1人，“万人计划”教学名师1人，北京市教学名师2人，国家现代农业产业技术体系岗位科学家8人，“青年千人”4人，国家优秀青年基金获得者4人，教育部“新世纪优秀人才”10人，北京市粮经作物创新团队岗位专家1人，国家自然科学基金创新群体1个，国家级教学团队1个，国家级精品课程2门，教育部创新团队1个，111引智基地1个。拥有功能齐全、设备先进的国家玉米改良中心、教育部杂种优势研究与利用重点实验室、农业部农作制度重点实验室等10个国家及省部级重点实验室或工程中心，年均科研经费约1亿元。在北京、河北、吉林、海南等地建有试验农场，与多个科研院所和企事业单位共建学生实习基地。