Từ khi thành lập đến nay, Viện đã và đang chủ trì và tham gia thực hiện 28 đề tài cấp nhà nước, 36 đề tài cấp ngành và nhiều đề tài hợp tác nghiên cứu với các tổ chức quốc tế và các địa phương trong vùng góp phần giải quyết các vấn đề khoa học và công nghệ lớn của cả nước nói chung và của vùng ĐBSCL nói riêng, trong đó tập trung chủ yếu vào các lĩnh vực sau:
- Nghiên cứu và áp dụng các biện pháp tiên tiến chọn tạo giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu (chủ yếu cây lúa).
- Nghiên cứu phát triển quy trình công nghệ thâm canh tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế sản xuất cây trồng (chủ yếu làm giảm giá thành nông sản, gia tăng chất lượng).
- Nghiên cứu phát triển nền nông nghiệp bền vững trên cơ sở nghiên cứu phát triển và sử dụng các chất hữu cơ làm phân bón và các chế phẩm vi sinh vật phòng trừ dịch hại cây trồng (chủ yếu đa dạng sinh học).
- Nghiên cứu các giải pháp kinh tế kỹ thuật chuyển đổi cơ cấu cây trồng cho vùng ĐBSCL theo hướng bền vững và hiệu quả kinh tế cao (đa dạng hóa nguồn thu nhập của nông dân).
- Nghiên cứu các giải pháp cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch (máy sấy lúa vụ hè thu, gieo sạ theo hàng).