作物遗传育种学科是河南省重点学科、“省级特聘教授”和“双聘院士”设岗学科，创建于上世纪70年代。现有河南省“作物分子育种”重点学科开放实验室、河南省杂交小麦工程技术研究中心、河南省高校“作物遗传改良”工程技术研究中心和河南省“棉花生态多样性与种质创新”重点实验室培育基地。2010年，该学科与美国东卡罗莱纳大学生物系合作共建“作物分子育种与遗传改良实验室”，并投入使用。“棉花育种与分子生物学”团队2010年被评为河南省创新型科研团队，“作物遗传育种”团队2007年荣获“河南省高等学校优秀教学团队”，2009年被评为“河南省教育厅高校科技创新团队”。
该学科有4个研究方向：棉花细胞生物学与分子育种、小麦种质资源创新、玉米遗传育种和生物技术辅助育种。主要研究作物种质资源创新、作物育种原理与方法，利用基因重组、外源基因导入以及现代生物技术培育优质、高产、高效农作物新品种。
学科创始人黄光正教授培育的小麦品种“百农3217”获国家发明二等奖。王清连教授主持的双价转基因抗虫棉花新品种“百棉1号”，通过国家农作物新品种审定，获国家农业转基因生物安全证书和植物新品种权证书，在全国大面积种植并推广到吉尔吉斯斯坦等中亚国家，累计增产效益超过30亿元，国家批准学校以棉花品种等为主体在吉尔吉斯斯坦建立“中国-吉尔吉斯斯坦农业科技示范园区”。茹振钢教授主持完成的“矮抗高产多抗广适小麦新品种矮抗58选育及应用”项目获得2013年度国家科技进步一等奖，实现了河南省高校30年来在该奖项上零的突破。“矮抗58”是近年来黄淮麦区推广面积最快的特大小麦品种，截止到2013年8月，累计种植面积达到2.3亿亩，增产小麦86.7亿公斤，增效170多亿元，创造了巨大的经济效益和社会效益，是国家小麦生产的支柱品种，被誉为“中国第一麦”。为国家粮食核心区建设作出了重要贡献。陈士林教授培育的“百玉1号”、“百玉2号”两个玉米新品种分别通过河南、陕西两省农作物品种审定委员会审定。
该学科现有教授15人，副教授16人,其中有博士17人，硕士18人，硕士生导师15人。
该学科先后获国家和农业部科技成果奖7项,其中国家发明二等奖1项，国家科技进步奖一、二、三等奖3项，国家级教学成果优秀奖1项、二等奖2项，省教学成果特等奖4项。近5年发表论文365篇，其中被SCI、EI、ISTP收录23篇;获得国家、省级科研成果10项，主编出版专著、教材18部。目前承担国家973、863、科技部支撑计划、国家自然基金等研究课题19项，河南省重大科技专项6项等，在研经费4000余万元。