Історія Інституту бере свій відлік від моменту створення Херсонського земського дослідного поля, організованого на базі дослідної ферми Херсонського с.-г. училища в 1889 році. Діяльність «прадіда» Інституту полягала в спостереженні за змінами грунту в умовах використання сівозмін, випробуванні нових для півдня України сортів с.-г. культур тощо.
  Після розробки методики дослідної справи, систематизації і узагальнення перших результатів досліджень дослідне поле було реорганізовано в 1910 році у Херсонську сільськогосподарську дослідну станцію. Протягом перших десятиліть роботи дослідниками усвідомлено, що без зрошення південь України втрачає всі свої перспективи. Тому в 1924 році на дослідній станції з’являється відділ поливних культур, в якому зосередилась науково-дослідна робота з питань зрошуваного землеробства.
   Активно в цей час впроваджується на півдні УРСР бавовник. Його посіви щороку зростають. І в 1931 році на базі Херсонської с.-г. дослідної станції організовано Херсонську дослідну станцію бавовництва, в 1935 р. – Українську дослідну станцію бавовництва. А в 1949 році установа отримала статус Українського науково-дослідного інституту зрошуваного землеробства.
  У зв’язку з припиненням вирощування бавовнику в «нових регіонах» та розбудовою великих зрошуваних систем на півдні України, виникла потреба в організації на базі УкрНДІ бавовництва – Українського науково-дослідного інституту зрошуваного землеробства. З того часу пріоритетним напрямом досліджень Інституту є зрошуване землеробство. А період директорства член-кореспондента Південного відділення ВАСГНІЛ Олександра Олексійовича Собка. 1963-1979 роки вважаються часом розквіту Інституту. Установа набула всесоюзного значення. Відбувався активний обмін досвідом з закордонними вченими. Розробки Інституту сприяли розбудові сільського господарства в Північній Африці, на Близькому Сході та в Південній Америці.
  З 2000 року установа отримала статус Інституту землеробства південного регіону УААН.
  У 2011 році їй повернуто історичну назву – Інститут зрошуваного землеробства НААН.

     У формуванні і розвитку основних напрямків досліджень інституту, підготовці наукових кадрів важливу роль відіграли видатні вчені й організатори сільськогосподарського виробництва - директори: Тархов К.І. (1889-1898 рр.), Яновчик Ф.Б. (1898-1914 рр.), Кудінов М.П. (1914-1924 рр.), Підгорний П.І. (1924-1931 рр.), Веліжев В.І. (1931-1934 рр.), Таран В.Г. (1934-1936 рр.), Щелоков П.І. (1936-1937 рр.), Кузько Ф.С. (1937-1950 рр.), Білоус А.Г. (1950-1963 рр.), Собко О.О. (1963-1979 рр.), Остапов В.І. (1979-1988 рр.), Писаренко В.А. (1988 – 1998 рр.), Гамаюнова В.В. (1998 - 1999 рр.), Сніговий В.С. (1999–2004 рр.), Жуйков Г.Є. (2004 – 2006 рр.), Нікішенко В.Л. (2006-2010 рр.), Вожегова Р.А. (з 2010 р.).

 

Рівень, обсяги та важливість розробок дозволили створити наукові школи з питань: