1931年10月，原国民政府行政院指令原中央农业研究所改名为中央农业实验所。
1932年1月，原国民政府行政院成立中央农业实验所。设植物生产、动物生产、农业经­济三个科，植物生产科中设农艺、森林、土壤肥料、植物病虫害四个系。粮食作物研究所的前身是中央农业实验所植物生产科农艺系。沈宗瀚先生任系主任。 
1935年 全国稻麦改进所
1935年12月，原国民政府为谋求全国粮食自给，以中农所农艺系稻麦两部分为基础，成立全国稻麦改进所。由中央农业实验所谢家声所长、钱天鹤副所长分别兼任稻麦改进所正、副所长。
1938年1月，中央农业实验所改属经济部管辖，所部迁往四川办公。全国稻麦改进所归属于中央农业实验所。分设稻作系和麦作杂粮系等11个系。 
1946年 中央农业实验所稻作系、麦作系和杂粮系
1946年，中农所回迁南京。麦作杂粮系分为麦作系和特作杂粮系，稻作系和麦作系研究工作顺利延续。 
1950年 华东农业科学研究所食用作物系
1950年2月2日华东区财政经济委员会农林水利部农人字（50）1528号公布令，成立南京农业科学研究所筹备委员会，同年 3月1日，农人字（50）2372号令，成立华东农业科学研究所。以稻、麦、玉米、甘薯为主体成立食用作物系。由此奠定了我所60年以来的研究领域。1950-1952年间由周拾禄副所长兼任系主任。1952起由周承钥研究员任主任。 
1959年 中国农业科学院江苏分院粮食作物系
1959年5月11日，经中共江苏省委批准成立中国农业科学院江苏分院。食用作物系改名为粮食作物系。由梅籍芳研究员任主任，周泰初、周逸樵、杨立炯、刘泽、谢庚华等五位先生任副主任。 
1970年 江­苏省农业科学研究所
1970年4月19日江苏省革命委员会苏革生（1970）第40号文批复，中国农业科学院江苏分院与江苏省水产研究所合并为江苏省农业科学研究所。粮食作物系、经­济作物系和农业物理系合并为作物组，由柳学余负责。1974年随着大批科技人员陆续调回南京，作物组又重新分设为粮食作物、经济作物和农业物理三个专业，粮食作物组改名为粮食作物研究室，由邹江石、胡庆宏、刘泽、魏静波、陈义伟等共同负责。 
1978年 江苏省农业科学院粮食作物研究所
1977年9月11日中共江苏省委苏委组字（1977）159号文通知成立江­苏省农业科学研究院，同年9月27日正式命名为江苏省农业科学院。1978年5月25日，我所定名为粮食作物研究所。
历任所长为沈宗瀚、谢家声、周拾禄、周承钥、梅籍芳、茅鸣皋、邹江石、戴起伟、陈志石、王才林、袁建华。