漢族先民很早就發明了農業。在黃河流域和長江流域各新石器時代文化遺址中，普遍出土的石製農具，還有部分遺址發現的農作物遺跡遺物，都證明了這一點。漢族先民最早種植了粟、黍、稷、稻、菽、菜、瓠、大麻、榮麻等，發明了養蠶繅絲，馴養了豬、雞、狗等畜禽。後來引進了麥、玉米、棉花、甘薯、馬鈴薯、花生、煙草、糖用甜菜等作物。
漢族先民最早發明和使用雙齒木耒和鏟形石耜、骨耜耕耘土地。周代有了金屬農具。公元前6世紀發明了鐵犁，公元前2—前1世紀設計了犁壁並裝在鏵犁上，大大提高了啟土和翻土的效率。與此同時，鐵鋤已普遍製作使用。公元前2世紀發明了耬(以畜力牽引的多管種子條播機)和揚車(旋轉式揚谷扇車)。公元1世紀發明了龍骨水車(腳踏式板葉鏈傳運器，主要用於提水)。這些發明使中國農業的面貌大為改觀，並由此奠定了建立疆域遼闊的統一的中央集權的封建大國的堅實基礎。
漢族的傳統農業，屬於東方集約農業類型。以重視土壤的深耕和熟化，廣泛積制和施用各種有機肥料，實行分行栽培、合理密植、輪作復種、套作間種、注意中耕管理為特點。這與西方的從單一種植的粗放農業發展而來的休耕農業適成鮮明對照。
由於積累了數千年的耕作經驗，漢族先民留下了豐富的漢文農學著作。先秦諸書中多含有農學篇章，如《管子·地員》、《尚書·禹貢》、《周禮·職方》記錄了各地土壤分類及物產。《禮記·月令》記錄了春夏秋冬各月的特候和農事活動。《呂氏春秋》中的《上農》、《任地》《辯土》、《審時》等四篇農學專論，分別論述重農、精耕細作、施肥灌溉、不違農時的道理和具體作法。
兩漢時期，農學已成為一種專門學料。最著名的農學著作如《汜勝之書》，總結了關中地區農人的經驗，以提倡精耕細作的「區種法」和下種前用肥料和農藥處理種子的「溲種法」為特點。其時，農學著作《四民月令》，記述了每月例行的農事活動。北魏賈思勰著《齊民要術》，是我國現存的第一部系統農書，講述從農業耕作(包括種植菜蔬果木、養殖畜禽魚類)到各類食品加工的技術知識。
宋代問世的農學專著《農書》，專述南方稻區農事。元代王禎著《農書》，全面總結了北魏以來的農業生產經驗，以記述農業技術和工具創造為特色。明代徐光啟著《農政全書》，對當時的農耕工具、農業技術、土壤、水利、施肥、選種、插種、植桑養蠶、果木嫁接等都有詳盡論述，特別介紹了棉花和甘薯的種植技術。此外，各朝各代各地區刻印的農書也不在少數。
近代以來，在向西方學習的潮流中，從洋務派李鴻章、張之洞，改良派梁啟超、譚嗣同，到革命派領袖孫中山等，都先後表示重視技術興農，努力促進農業近代化。從19世紀下半葉到20世紀上半葉，中國人大量翻譯外國農業科技論著，建立農業學校，高薪聘用外籍農學家任教師，選派留學生出國學習，努力培養自己的農業新學技術人才。又努力引進外國先進農業技術成果，如新式農業機具(以抽水排灌機械效用最大)，化肥、農藥，以及良種農作物和禽畜良種等，為中國農學從經驗農學進入現代科學研究領域作了準備。
中華人民共和國成立以後，政府在人民群眾中普遍宣傳「農業是國民經濟的基礎」的思想，提高全民族對農業的認識。成立了中國農業科學院，各省、地、縣都成立農業科學研究所。創辦了農業大學、農學院和農業專科學校，培養從事農學研究和農業科學技術推廣的人才。
新中國農業研究注意發掘本國農業的優良傳統，對前人總結的生產經驗技術進行考察推廣，總結了「土、肥、水、種、密、保、管、工」八字方針，大力提倡科學種植。同時，努力發展農機、化肥、農藥和塑料薄膜的生產，在有條件的地方使用西方現代化農業的生產技術。並積極開展高科技領域如遺傳工程學、現代細胞培育技術、高光效育種等方面的研究。
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