作物学一级学科包括“作物栽培学与耕作学”和“作物遗传育种”两个二级学科。其中，作物栽培学与耕作学学科是1981年全国首批硕士学位授权点之一，1998年经国务院学位委员会批准为博士学位授权点，1984年正式确定为山西省重点学科。作物遗传育种学科于1984年被批准为省级重点学科，1990年获批硕士学位授权点，2003年经国务院学位委员会批准为博士学位授权点，2004年正式招生。2003年设立作物学博士后科研流动站。2021年获批山西省“1331工程”一流学科。学科围绕作物科学与技术国际前沿研究，在旱作栽培、特色品种选育以及作物信息技术等方面具有鲜明的研究特色，形成了作物生理生态与旱作栽培、作物种质创新与遗传工程、现代杂粮生产与分子育种、作物功能强化与生物技术、作物信息技术与智慧农业5个长期稳定的研究方向。经过40多年建设，作物学学科经过多年建设，现涵盖“三院七所一中心”：华球在线、山西有机旱作农业研究院、山西功能农业研究院、棉花研究所、小麦研究所、谷子研究所、经济作物研究所、高粱研究所、高寒区作物研究所、玉米研究所和农业基因资源研究中心等11家单位。围绕作物科学与技术国际前沿研究，在旱作栽培、特色品种选育以及作物信息技术等方面形成了鲜明的研究特色，取得了一批具有一定的国际影响力的原创性成果，目前处于国内领先水平。

学科现有研究生导师311人，其中院士3人，校内博导44人，校外博导21人，校内硕导198人，校外硕导48人。特聘张福锁院士担任华球在线学术院长，拥有国家百千万人才3人，国家杰出青年科学基金获得者1人，国家教学指导委员会委员1人，农业农村部神农青年英才2人，国家农业产业技术体系岗位专家9人、试验站长7人，享受政府特殊津贴14人，农业部小麦专家指导组成员1人，山西省青年三晋学者10人，省学术技术带头人22人，第六批山西省新兴产业领军人才4人山西省现代农业产业技术体系首席专家6人、副首席专家10人，从美国加州大学、英国诺丁汉大学等国际著名高校引进人才11人（其中全职引进2人）。

学科拥有植物生产类国家级实验教学示范中心、黄土高原东部旱作节水技术国家地方联合工程实验室、教育部黄土高原特色作物优质高效生产省部共建协同创新中心、农业农村部有机旱作农业重点实验室（部省共建）、农业农村部杂粮种质创新与分子育种重点实验室（部省共建）、农业部教育部山西小麦国家首批农科教合作人才培养基地等国家和省部级科研教学平台59个，在寿阳、闻喜、洪洞等地建有科技小院8个。

近五年，来发表SCI高水平论文65篇，其中，“小米”C4模式体系研究成果在Nature Plants发表后，在国内外学术界引起了较大反响，入选2020中国农业科研“亮点”。目前，学科年均发表论文190篇余，其中SCI文章60余篇，国内高水平论文30余篇，国家级和省级审（认）定品种70余个，年均到账科研经费7000余万元。获山西省教学成果特等奖2项，一等奖2项；获山西省科学技术奖一等奖3项，二等奖23项，三等奖10项。2023年和2024年入选农业农村部主导品种7个、主推技术6项。

目前，学科拥有研究生1008名，其中，博士研究生57人，硕士研究生951人，其中非全日制硕士研究生21人。近三年，3名博士研究生的毕业论文获省级优秀毕业论文，3名硕士研究生的毕业论文获省级优秀毕业论文。研究生普遍具有思想稳定、政治立场坚定、专业知识扎实、专业技能熟练、善于表达、勇于创新等综合能力，毕业后多进入行政、高校及农业相关企业，人才培养质量受到社会广泛认可。