作物学学科起点可以追溯到1938年创建的上海复旦大学农艺系，1952年全国高等学校院系调整并入沈阳农学院，至今已有80余年的历史。1981年获批作物栽培学与耕作学博士学位授权点和作物栽培学与耕作学、作物遗传育种硕士学位授权点，1989年作物栽培学与耕作学被确定为国家级重点学科，1998年获批作物学博士学位授权点，1991年设立我校第一个博士后科研流动站，2014年入选辽宁省一流特色学科第一层次，2016年中国大学ESI学科排行榜全国前5，进入“中国一流学科”，2017年入选“辽宁省统筹推进世界一流大学和一流学科建设”项目中重点建设“一流学科”行列，2019入选辽宁省20个“世界一流学科”建设系列。目前，作物学一级学科博士学位授权点下设作物栽培学与耕作学（1981）、作物遗传育种（1998）、生物炭与作物生态环境（2020）、种子科学与工程（2020）、作物基因组与种质资源（2020）等5个二级学术型硕士学位授权点。

学科以建设国内一流、国际有重大影响的学科为目标，以增强学科竞争能力、提高科研水平和教学质量为目的，以强化学科特色为突破口，在中国工程院院士陈温福教授带领下，紧密围绕农业供给侧结构性改革和创新发展，以东北地区主要农作物和农业生产系统为主要研究对象，开展应用基础研究和产业化技术开发，形成了“作物栽培、生理、生态与作物遗传育种相结合，应用基础理论研究与生产实践相结合，现代高新技术与常规技术相结合”的学科和研究生办学特色，在前期基础上，进一步凝练形成了“作物优质高产育种理论与技术、作物资源高效利用理论与技术、作物基因组与种质资源、作物生态与生物炭技术、作物抗逆生理与遗传基础”5个学科方向。

学科建有教育部和科技部创新团队各1个，农业农村部重点实验室2个，国家地方联合工程实验室1个，省部共建协同创新中心1个，国家级科研教学平台示范基地3个；国家级特色专业和首批国家级一流本科专业建设点各1个，辽宁省重点实验室和研究创新中心5个，辽宁省研究生创新与交流中心1个，拥有1个国家级农业专业学位研究生实践教育基地，2个省级和12个校级研究生实践教学基地。有校内教学与科研基地510亩，校外实验基地900余亩，专业实验室面积25000多平方米，仪器设备3871台（套），总价值10874.5万元。