根據《中共中央辦公廳國務院辦公廳關于印發<海南省人民政府機構改革方案>的通知》（廳字〔2009〕10號）精神，設置海南省農業廳，為主管全省農業和農村經濟發展的省政府組成部門。主要職責：
一、貫徹執行黨和國家有關農業和農村經濟發展的方針政策、法律法規規章；依法擬定并組織實施本省農業和農村經濟發展政策、法規和規章，以及發展規劃、計劃。
二、承擔完善農村經營管理體制的責任。提出深化全省農村經濟體制改革和穩定完善農村基本經營制度的政策建議，指導農村土地承包、耕地使用權流轉 和承包糾紛仲裁管理。指導、監督減輕農民負擔和村民籌資籌勞管理工作，指導農村集體資產和財務管理。指導、扶持農業社會化服務體系、農村合作經濟組織、農 民專業合作社和農產品行業協會的建設與發展。
三、指導糧食等主要農產品生產，組織落實促進主要農產品生產發展的相關政策措施，引導農業產業結構調整和產品品質的改善。會同有關部門指導農業 標準化、規模化生產。負責提出農業固定資產投資規模和方向、省級財政性資金安排的建議，按規定權限審批、核準本省規劃內和年度計劃規模內農業固定資產投資 和基本建設項目。編報部門預算并組織執行。提出扶持農業農村發展的財政政策和項目建議，經批準后會同省財政部門制定實施方案并指導實施。配合省財政部門組 織實施農業綜合開發項目。
四、促進全省農業產前、產中、產后一體化發展。提出農業產業保護政策建議。指導農產品加工業結構調整、技術創新和服務體系建設。提出促進主要農產品流通的政策建議。制定主要農產品市場體系建設與發展規劃。培育、保護和發展農產品品牌。
五、承擔提升農產品質量安全水平的責任。依法開展全省農產品質量安全風險評估，發布有關農產品質量安全狀況信息，負責農產品質量安全監測。會同 有關部門組織實施農產品質量安全國家標準。指導農業檢驗檢測體系建設和機構考核。依法實施符合安全標準的農產品認證和監督管理。組織農產品質量安全的監督 管理。
六、組織、協調全省農業生產資料市場體系建設。依法開展農作物種子（種苗）、草種、種畜禽、農藥、獸藥、飼料、飼料添加劑的許可及監督管理。會同有關部門監督實施農業生產資料國家標準。開展獸醫醫療器械和有關肥料的監督管理。指導農業機械化發展和農機安全監理。
七、負責全省農作物重大病蟲害防治。會同有關部門制定動植物防疫檢疫政策并指導實施，指導動植物防疫和檢疫體系建設。組織、監督對省內動植物的 防疫檢疫工作，發布疫情并組織撲滅。組織植物檢疫性有害生物普查。承擔境外引進農作物種子（種苗）檢疫審批工作。組織協調南繁管理工作，擬定南繁管理措施 和規定并監督實施，提出南繁建設項目規劃并組織實施。組織獸醫醫政、獸藥藥政藥檢工作。負責執業獸醫的管理。
八、承擔農業防災、減災責任。監測、發布全省農業災情，組織種子、化肥等救災物資儲備和調撥，提出生產救災資金安排建議，指導緊急救災和災后生產恢復。
九、組織本省農業資源區劃工作，指導農用地、宜農灘涂、宜農濕地以及農業生物物種資源的保護和管理。擬定耕地及基本農田質量保護與改良政策并指導實施，依法管理耕地質量。運用工程設施、農藝、農機、生物等措施發展節水農業。
十、制定并組織實施全省農業生態建設規劃，負責沼氣等農村可再生能源綜合開發與利用，指導農業生物質產業發展和農業農村節能減排，承擔指導農業面源污染治理有關工作。牽頭管理外來物種工作。指導生態農業、循環農業、休閑農業等的發展。
十一、組織開展本省農業貿易促進和有關涉外經濟、技術交流與合作，協助有關部門組織實施農業援外項目。
十二、會同有關部門組織農業科技創新體系和農業產業技術體系建設，實施科教興農戰略。組織實施農業領域的高新技術和應用技術研究、農業科技成果 轉化和技術推廣。負責農業科技成果管理，組織引進省外、國外農業先進技術，指導農技推廣體系改革與建設。負責農業植物新品種保護，負責農業轉基因生物安全 監督管理。
十三、會同有關部門擬定全省農業農村人才隊伍建設規劃并組織實施，指導農業教育和農業職業技能開發工作，組織實施農村實用人才培訓工程。承擔農村勞動力轉移就業培訓工作，會同有關主管部門依法實施農業農村人才專業技術資格和從業資格管理。
十四、管理全省農業和農村經濟信息，監測分析農業和農村經濟運行，開展相關農業統計的工作。發布農業和農村經濟信息，負責農業信息體系建設，指導農業信息服務。
十五、負責對所屬事業單位貫徹執行黨和國家的方針政策、法律法規規章的檢查監督，協同有關部門監管其非經營性國有資產。
十六、承辦省人民政府和上級部門交辦的工作；檢查指導呼市縣農業和農村經濟發展工作。