湖州市农科所前身为吴兴县农业科学研究所，成立于1958年。1984年撤地建市，更名为湖州市农业科学研究所，成为地市一级农业科研机构。承担水稻品种的选育，农作物新品种引进、试种、筛选、示范、高产高效栽培技术的研究，植物保护技术的研究、高效无公害农药的引进、试验示范的研究。上世纪九十年代以后，为适应农业产业结构调整，拓宽了学科的研究领域，开展了蔬菜、瓜果等经济作物类品种的引进、筛选和高产高效栽培技术的研究。率先在湖州引进日本和台湾的南瓜品种，并已经大面积推广。

    1983年由本所主持完成的“浙江省粮食作物主要害虫天敌资源及纵卷叶螟绒茧蜂研究与利用”获浙江省科技进步二等奖。1996年本所作为第三完成单位的“高效低耗持续农业的肥料结构及化学增效技术研究”项目获省科技进步二等奖。1996年作为协作单位完成的“高产优质晚粳浙湖894的育成与利用”项目获省科技进步三等奖。并多次获湖州市科技进步奖和省人民政府颁发的农业丰收奖。与省农科院合作选育的“浙湖3号”、“浙湖894”分别于1991年和1998年通过省农作物品种审定委员会审定。

    进入新世纪后，湖州市农科所水稻育种工作有了较大的突破。2000年由本所选育的水稻新品种“湖43”通过省农作物品种审定委员会审定，这是第一个独立育成的水稻品种通过审定。2006年选育的水稻新品种“湖251”通过省农作物品种审定委员会审定。本所选育的“HZ03-02”水稻新品系，2005年还被省种子总站推荐参加国家级水稻品种区试。选育的水稻新品系“HZ451” 参加2006年浙江省级新品种区域试验。2006年由本所主持的“水稻条纹叶枯病抗性资源的筛选及利用研究”列入省科技厅农业科研重点项目。

    蔬菜新品种引进与筛选工作有了新的进展。2002年引进了“太空蔬菜”品种，开展高产示范栽培。2006年与省农科院合作选育的大豆新品系“太湖春早”参加浙江省大豆新品种区域试验。