《植物遺傳資源學報》的前身是中國農業科學院作物品種資源研究所和中國農學會遺傳資源分會主辦的《作物品種資源》（1982年創刊），該刊共出版了17年發行70期，兩次入選全國農作物、農學類核心期刊（為第16位）。2000年改名《植物遺傳資源科學》，共出版3年12期，發表論文近120萬字。2002年11月8日國家科學技術部批準《植物遺傳資源學報》創刊，主辦單位變更為中國農業科學院和中國農學會。2003年辦理了期刊出版許可證和ISSN國際統一刊號，重新設計封面，并改開本為大16開，頁碼增加到96頁。2006年主辦單位變更為中國農業科學院作物科學研究所和中國農學會，頁碼增加到128頁。2007年對封面作了重新設計，內頁全部為銅版紙印刷。 2002年第一屆編委會成立，編委會組成后，由正副主任輪流擔任各期的責任主編，在刊物質量方面嚴格把關。2006年第2屆編委會成立，并于11月17日召開了第一次會議，編委會主任萬建民、顧問董玉琛和主編劉旭在會上講話，對學報的發展寄予厚望。
經過編輯部全體工作人員的共同努力，《植物遺傳資源學報》在稿件數量和質量方面都有較大提高，2003年被科技部西南信息中心“中文科技期刊數據庫”收錄，被中國科學技術信息研究所和北京萬方數據股份有限公司“萬方數據-數字化期刊群”全文收錄，被“中國核心期刊(遴選)數據庫”收錄；入選“中國學術期刊綜合評價數據庫”統計源期刊。
2004年公開發行，同年榮獲全國優秀農業期刊學術類二等獎，影響因子0.323。
2005年度影響因子0.872，被《中國生物學文摘》和中國生物學文獻數據庫收錄。
2006年榮獲全國農業期刊金犁獎學術類二等獎；影響因子0.873；被中國學術期刊文摘（中文版）收錄。
2007年影響因子0.941。
2007年2月被中國科學院文獻情報中心、中國科學引文數據庫收錄為中國科學引文數據庫(CSCD)核心期刊；6月被中國科學技術信息研究所收錄為中國科技核心期刊（中國科技論文統計源期刊）。
2008年進入全國中文核心期刊。
2009年進入中國科技核心期刊和全國中文核心期刊，影響因子已達到1.015。
