V Oddelku za poljedelstvo, vrtnarstvo, genetiko in žlahtnjenje izvajamo tako raziskave na področju genetike, žlahtnjenja, fiziologije in tehnologije pridelovanja poljščin, krmnih rastlin in vrtnin kot tudi strokovno delo na področju preskušanja in rajonizacije novih sort kmetijskih rastlin, vrtnarskega središča ter koordinacije dela petih vrtnarskih postaj v Sloveniji. V sklopu oddelka poteka tudi delo genetskega laboratorija. V sodelovanju z Ministrstvom za kmetijstvo in okolje izvajamo sortne poskuse ter strokovne naloge s področja varstva in registracije sort rastlin ter semenarstva. Na poskusnih centrih v Jabljah pri Trzinu ter v Mostah pri Komendi opravljamo raziskave in poskuse, namenjene strokovnim nalogam s poljščinami in vrtninami, ter raziskave v podporo žlahtnjenju trav, detelj, stročnic in krompirja. V obeh centrih imamo opremo za vrednotenje poljskih poskusov in mehanizacijo za obdelavo ter oskrbo selekcijskih in poskusnih nasadov. Pri delu poudarjamo okolju, človeku in živalim prijazno pridelovanje. Sodelujemo pri izvajanju sklepov Konvencije o biološki raznovrstnosti.
V okviru oddelka deluje Slovenska rastlinska genska banka.