فعاليت تحقيقاتي اين مركز از سال 1338  با تشكيل اداره اصلاح و تهيه نهال و بذر آغاز شد و با تشكيل اداره هاي آفات و بيماري گياهي و خاكشناسي كه زيرنظر مؤسسات مادري اداره مي شدند، انسجام بيشتري يافت. از سال 1365 با تغيير ساختار تحقيقات در وزارت كشاورزي و تشكيل مركز تحقيقات كشاورزي خرسان اين ادارات به صورت بخش هاي مختلف تحقيقاتي، زير نظر مديريت استاني قرار گرفت. در سال 1370 باتوجه به تشكيل وزارت جهاد سازندگي (سابق) بخشهاي تحقيقات جنگل و مرتع، آبخيزداري و علوم دامي تفكيك و مركز تحقيقات منابع طبيعي و امور دام را تشكيل دادند. در سال 1382 براساس قانون تشكيل وزارت جهاد كشاورزي و مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان در شكل جديد آن و با هدف انسجام فعاليتهاي تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي زير نظر مديريت واحد و هماهنگ به منظور حل مشكلات و معضلات بخشهاي اجرايي سازمان جهاد كشاورزي با مديريت علمي مؤسسات مادري و مديريت ستادي سازمان آموزش و تحقيقات كشاورزي تشكيل و فعاليت خود را آغاز نمود. با تشكيل و استقلال استانهاي خراسان شمالي و جنوبي از خراسان سابق، مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان جنوبي از ابتداي سال 1384 و مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان شمالي از ابتداي سال 1386 از اين مركز منفك گرديده است و اين مركز در حال حاضر با عنوان مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان رضوي مشغول فعاليت مي باشد. تشكيلات اين مركز داراي 2 معاونت با عناوين معاونت فني و پژوهشي و معاونت برنامه‌‌ريزي و پشتيباني، 10 بخش و گروه تحقيقاتي  و 10 ايستگاه تحقيقاتي مي‌باشد.

بخشهاي تحقيقاتي:

1-بخش تحقيقات جنگل و مرتع

2-بخش تحقيقات اصلاح و تهيه نهال و بذر

3-بخش تحقيقات گياهپزشكي

4-بخش تحقيقات فني و مهندسي كشاورزي

5-بخش تحقيقات علوم دامي

6-بخش تحقيقات خاك و آب

7-بخش تحقيقات حفاظت خاك و آبخيزداري

8-بخش تحقيقات اصلاح و تهيه بذر چغندرقند

9-گروه تحقيقات ثبت و گواهي بذر و نهال

9-گروه تحقيقات بررسي و مسايل روستايي و اقتصاد كشاورزي

مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي خراسان رضوي فعاليتهاي تحقيقاتي را به منظور توسعه و تطبيق نتايج با شرايط مناطق اقليمي مختلف در 10 ايستگاه تحقيقاتي، 3 ايستگاه پخش سيلاب در آبخوان و 4 پايگاه تحقيقاتي متمركز نموده است.

ايستگاههاي تحقيقاتي :

1-ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي مشهد(طرق)

2- ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي نيشابور

3- ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي گناباد

4- ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي كاشمر(ايستگاه تحقيقات پنبه)

5- ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي سبزوار

6- ايستگاه تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي گلستان

7- ايستگاه تحقيقات منابع طبيعي تربت حيدريه

8- ايستگاه تحقيقات باغباني گلمكان

9- ايستگاه تحقيقات پسته فيض آباد

10- ايستگاه تحقيقات كشاورزي جلگه رخ

11-ايستگاه پخش سيلاب درآبخوان سبزوار

12- ايستگاه پخش سيلاب درآبخوان گناباد

13- ايستگاه پخش سيلاب در آبخوان كاشمر

توانمنديها:

الف) نيروي انساني

در ستاد مركز، بخش هاي تابعه و ايستگاههاي تحقيقاتي وضعيت نيروي انساني به شرح زير مي باشد:

نيروهاي تحقيقاتي: دكتري تخصصي: 37 نفر، كارشناس ارشد: 116 نفر، كارشناس: 63 نفر، نيروي ستادي و خدمات پشتيباني: 283 نفر

ب)طرحهاي تحقيقاتي

تهيه و اجراي طرحهاي تحقيقاتي در جهت رفع مشكلات كشاورزي و منابع طبيعي استان مهمترين وظيفه اين مركز مي باشد كه در قالب اولويت هاي تحقيقاتي منطقه از سال تاسيس مركز تاكنون سالانه بالغ بر 447  طرح تحقيقاتي اجرا و نتايج آن در بخشهاي مختلف اجرايي مورد استفاده قرار گرفته است.

ج)فعاليتهاي انتشاراتي

فعاليتهاي انتشاراتي اين مركز از ابتداي سال 1380 تاكنون به شرح ذيل ميباشد.

گزارشات نهايي: 936 جلد، مقالات علمي – پژوهشي در مجلات داخلي: 245 عنوان، مقالات علمي-پژوهشي در مجلات خارجي: 49 عنوان، مقالات در سمينارها و كنفرانسهاي داخلي ‹به صورت شفاهي و پوستري: 1316 عنوان، مقالات در سمينارها و كنفرانسهاي خارجي: 136 عنوان.

د) اطلاع رساني و روابط عمومي

اين واحد وظيفه انتقال اطلاعات در سطح محققين و كاربران اطلاعات در داخل و خارج مركز را برعهده دارد. اين واحد متشكل از كتابخانه، فن آوري اطلاعات، خدمات پشتيباني و ديداري و شنيداري مي باشد. كتابخانه مركز شامل 9750 جلد كتاب فارسي، 2420 جلد كتاب لاتين و تعداد 5500  عنوان سند به صورت گزارشات نهايي و نشريات ترويجي مي باشد. اين مركز همچنين آبونمان 60 عنوان نشريه ادواري فارسي مي باشد.

قسمت فن آوري اطلاعات در مدت فعاليت خود شبكه هاي محلي با حدود 200 نود را ايجاد و سايت اينترنتي مركز را طراحي نموده است. وظيفه اصلي اين قسمت نگهداري شبكه، ايجاد و نگهداري فضاهاي مجازي، اتوماسيون اداري و الكترونيكي نمودن اطلاعات مركز و انتشار آن در وب مي باشد.

ارائه گزارشات، مقالات و فعاليتهاي تحقيقاتي جهت انتشار در جرايد تخصصي محلي و ملي و انتقال فعاليتهاي تحقيقاتي-ترويجي و همچنين انجام مصاحبه هاي تخصصي از ديگر فعاليتهاي روابط عمومي بشمار مي ايد.

ه) بخش خدمات فني و محيطهاي تحقيقاتي

اين بخش به عنوان پشتيباني كننده محيطهاي تحقيقاتي مركز با هدف كمك در ايجاد بستر مناسب براي اجراي طرحها و توليدات تحقيقاتي در ايستگاههاي تحقيقاتي و آبخوان با هماهنگي واحدهاي زير مجموعه خود فعاليت مي نمايد.

1-واحد تجهيز و تكميل امور زيربنايي                   2-واحد ماشين آلات و چاههاي آب

3-واحد توليد محصولات زراعي و باغي               4-واحد عمومي و دفتر بخش

كار و فعاليت اصلي اين بخش، برنامه ريزي و هماهنگي براي تهيه و تامين نهاده هاي لازم، نظارت بر اجراي امور تجهيز و تكميل امور زيربنايي و ماشين آلات و چاههاي آب و تدوين و تنظيم قرار دادهاي آن مي باشد.

و)واحد امور آزمايشگاهها

اين مركز داراي 17 آزمايشگاه به شرح ذيل مي باشد:

آزمايشگاه خاك و آب، صنايع غذايي، كنترل گواهي بذر، بيوتكنولوژي، مبارزه بيولوژيكي، آفات درختان ميوه و نباتات زراعي، بررسي جوندگان و پرندگان، بررسي بيماريهاي نباتات زراعي و درختان ميوه، بررسي علفهاي هرز، تهيه خمير و نمونه گيري چغندرقند، بيماري شناسي چغندرقند، فيزيولوژي چغندرقند، تجزيه كيفي چغندرقند، آبخيزداري، علوم دامي و منابع طبيعي. همچنين اين مركز از وجود پنج گلخانه جهت انجام آزمايش در محيطهاي كنترل شده بهره مي برد.

ز) پذيرش سفارش انجام تحقيقات از بخش دولتي و خصوصي

اين مركز با برخورداري از توانمنديهاي مختلف (بيش از 200 نفر محقق و عضو هيات علمي، آزمايشگاههاي مجهز و مزارع تحقيقاتي) بستر مناسبي براي بررسي مسايل و مشكلات بخش كشاورزي به سفارش دستگاههاي اجرايي ذيربط و بخش خصوصي مي باشد. لذا اين مركز بعنوان سفارش گيرنده، براي ارائه راهكارها و راه حل هاي مناسب جهت حل مشكلات مبتلا به بخشهاي دولتي و خصوصي در چهارچوب وظايف سازماني خود آمادگي كامل دارد. اين مهم در قالب انعقاد قرارداد و تفاهم نامه في مابين قابل انجام مي باشد.