Первые исторические упоминания о создании нынешнего Отдела АНИИСХ датируются 1897 годом, когда на площади 10 десятин около г. Барнаула было открыто опытное поле, но, уже в 1900 году вышеупомянутое поле было закрыто.
Следующие попытки возобновить научную деятельность опытного поля были сделаны в 1902 и 1913 годах, но, из-за полного отсутствия средств также были закрыты.
В 1921 году в соответствии с ленинским декретом Алтайский губземотдел учредил Сухологовское опытное поле, на базе которого в 1926 году было основано Алтайское районное опытное поле общей площадью 1500га., а в 1929 году преобразовано в Алтайскую районную сельскохозяйственную станцию с подчинением ее Центрально-Сибирской областной сельскохозяйственной станции.
В 1933 году Алтайская районная СХОС была передана в Западно-Сибирское краевое управление, а в 1937 году на основании Постановления СНК СССР преобразована в Барнаульскую государственную селекционную станцию.
В 1950 году подписан указ по Минсельхозу о создании Алтайского зонального научно-исследовательского института земледелия и животноводства на базе уже существующей Барнаульской ГСС, а в 1956 году был преобразован в Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.
Очередное преобразование прошло в 1973 году, Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства был разделен на два института – Алтайский НИИ земледелия и селекции и Алтайский научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства, которые спустя 30 лет были вновь объединены под прежним названием.
В 2006 году к НИИ была присоединена Кулундинская сельскохозяйственная опытная станция.
В 2016г. на базе Алтайского научно-исследовательского института сельского хозяйства образован ФГБНУ «Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий» путем присоединения к нему пяти НИИ находящихся на территории Алтайского края и Республики Алтай, а Алтайский НИИ сельского хозяйства выделен в качестве Отдела.
Алтайский НИИ сельского хозяйства (ныне Отдел АНИИСХ) является единственным в крае специализированным учреждением по научному обеспечению АПК высокоэффективными разработками в области земледелия, растениеводства и животноводства на основе мобилизации генетических ресурсов, создания новых сортов, гибридов, высокопродуктивных растений.