北京大学的农学研究与教育历史悠久。1905年京师大学堂创建农科大学；1910年到1945年，学院经历了晚清、北洋和国民政府三个时期，校名、院名和组织机构也随政局变迁不断演变。1946年10月，北京大学在北平复学，于原北平大学农学院院址重建农学院，并聘请俞大绂教授出任院长。
北京大学农学院汇聚了一大批学界才俊，并建立起比较完善的院系体制，此时，北京大学农学院已成为国内规模最大、专业最全、师资力量最雄厚的农学院，为当时全国农业院校之冠。北大农学院在短短几年时间里先后聘请了著名农学家熊大仕、李先闻、李景均、陈华葵、李连捷、蔡旭、吴仲贤等到院任教，共设有农艺学系、园艺学系、森林学系、畜牧学系、兽医学系、农业经济学系、昆虫学系、植物病理学系、农业化学系、土壤肥料科学系10个系，全院教员120多人，学生规模达300多人。
1949年，北京大学农学院、清华大学农学院与华北大学农学院合并组建北京农业大学，但北京大学对于农学的研究始终弦歌未绝，应用化学、生物技术与应用微生物、毒物学、医药化学、教育科学、老年病学等领域均进行了大量的农学边缘学科、农学核心学科领域研究。
随着我国社会、经济的进一步发展，现代农业科学的重要性愈加凸显。加快发展现代农业，既是转变经济发展方式、全面建设小康社会的重要内容，也是提高农业综合生产能力、增加农民收入、建设社会主义新农村的必然要求。党的“十八大”报告提出“四化同步”，明确指出“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”。
在此背景下，为适应我国发展现代农业的需要，将国家重大需求与北京大学的学科优势相结合，开展高起点、高标准、国际一流的前沿农业研究和人才培养，北京大学2014年10月决定成立北京大学现代农学院（筹），并于2017年12月13日去筹正式成立了北京大学现代农学院。
北京大学现代农学院为学校独立建制的教学科研实体单位，重点发展农业交叉学科，着力解决农业现代化发展中的重大关键问题，突出办学特色。现代农学院致力于建设成“学、研、产、管”一体，集理论、应用、战略、政策、规划研究和中高端人才培养和培训、咨询为一体的，国际一流的现代农业技术与管理学院，为国家新农村发展建设提供基础理论支撑、前沿核心技术支撑、人才队伍支撑和政策咨询支撑。

北京大学现代农学院下设四个学科方向：作物遗传与发育学、农业生物技术科学，农业经济与管理学、食品安全与营养学。
首任院长：许智宏 研究领域：植物发育生物学和植物生物工程研究、科技和教育管理
学术主任：邓兴旺 研究领域：植物光形态建成 农业生物技术 杂交优势 生物信息平台的建设和应用
根据山东省政府与北京大学、以色列特拉维夫大学签订的《战略合作备忘录》，山东省级财政预拨资金1.5亿元，用于支持共建“北京大学潍坊现代农业研究院”，助推山东省教育体系和现代产业体系产学研加速发展，带动全省乃至全国农业、食品产业升级，促进地方经济与科技文化发展。
2016年，在以色列举行的山东—以色列经贸合作交流会期间，特拉维夫大学、北京大学和山东省政府签署战略合作备忘录。上述三方将在潍坊共建现代农业研究院，充分发挥两所世界知名大学的研究优势和山东省、潍坊市的农业基础优势。致力现代农业前沿跨学科研究，建成国内一流应用生物与现代农业技术研发及科研成果转化基地，确立潍坊在生物与现代农业领域的领先地位，加速农业研发成果产业化，全面提升现代农业发展水平。