学校坚持“顶天”“立地”相结合的科技工作方针，瞄准国际科技前沿，紧扣国家战略需求和区域发展需要，积极开展面向农业生产实际的应用基础研究和应用技术研究，在农作物遗传育种与病虫害防治、水土保持与生态修复、旱区农业高效用水、畜禽良种繁育与健康养殖、农业生物技术、葡萄与葡萄酒等研究领域形成鲜明特色和优势。建校以来，学校累计获得各类科技成果6000余项，获奖成果1800余项。培育出了世界累计推广面积最大的优良小麦品种“碧蚂1号”，长期主导我国小麦品种换代的远缘杂交小麦良种“小偃6号”，以及我国自主培育和推广面积最大的优良苹果品种“秦冠”等重要科技成果，推广转化直接经济效益累计超过3000亿元。合校以来，学校牢记服务旱区可持续发展的国家使命，始终站在助推西部大开发、国家“一带一路”建设、乡村振兴战略前沿，累计获得国家级科技奖励44项，主持完成省部级一等奖91项，获国家授权发明专利1667件。研究的黄土高原苹果优质高效绿色生产的系列关键技术，支撑引领黄土高原成为世界公认、全国最大的优质苹果生产基地。构建的土壤侵蚀调控技术体系，攻克了黄土高原生态环境建设这一世界难题，助推陕西绿色版图向北推移400公里，为国家实施退耕还林（草）工程发挥了重要作用。
学校在长期办学实践中积淀形成了贴近“三农”、服务社会的优良传统。合校以来，学校积极发挥社会服务功能，面向国家和区域主导产业发展需求，积极开展科技成果示范推广和产业化服务工作。在国内率先探索实践以大学为依托的农业科技推广新模式，与500多个地方政府或龙头企业建立科技合作关系，在区域主导产业中心地带建立农业科技试验示范站28个、示范基地46个，构建了大学农业科技成果进村入户的快捷通道，累计创造直接经济效益800多亿元。积极投身脱贫攻坚，聚焦“产业扶贫”“教育扶贫”两大主线，探索出的“三团一队”定点扶贫工作模式，被教育部推选为“直属高校精准扶贫精准脱贫十大典型项目”，定点扶贫工作连续三年被国务院扶贫开发领导小组评价为“好”。在全国首批建设新农村发展研究院，成立乡村振兴战略研究院、陕西省乡村振兴产业研究院，建有农民发展学院，为服务新时代农业农村现代化建设提供了重要智力支持。
学校坚持开放办学，通过加强与世界一流大学和学术机构的实质性合作，积极拓展国际科技教育合作与交流，形成了全方位、多层次、多渠道的国际合作交流新格局。先后与全球35个国家152余所知名大学或科研机构建立校际合作关系，年均1000名国（境）外学者来校开展学术交流。与美国内布拉斯加林肯大学和亚利桑那大学联合开展食品科学与工程和环境科学2个中外合作办学项目。学校具有接收中国政府奖学金来华留学生资格，现有各类留学生318人。学校国际化办学实现了由“以外促内”向“走出去作为”的转变，积极参与“一带一路”建设，已逐步成为我国开展农业国际交流合作和服务丝绸之路经济带建设的高地。主导成立的“丝绸之路农业教育科技创新联盟”影响广泛。牵头在丝路沿线国家建立8个农业科技示范园和3个海外人才培养基地。与杨凌示范区共建上合组织农业技术交流培训示范基地，牵头成立上合现代农业发展研究院、组建上合国际联合实验室、加入上合组织大学（牵头现代农业方向）。获批建设白俄罗斯巴拉诺维奇国立大学孔子课堂。
