Кафедра рослинництва створена у 1929 році.
Історична довідка свідчить, що до цього рослинницькі дисципліни читалися на створених раніше кафедрах ботаніки та землеробства. Також функціонував кабінет рослинництва з колекційною ділянкою та науковий гурток, в якому працювали секції інтенсивних культур, економіко-агрономічна , дослідно-рільнича. Лекції для студентів в той час читали такі відомі науковці, як В.І.Сазанов., Ф.І.Берглезов., М.М.Самбикін., П.Ф.Тушкан., В.П.Кушніренко., Ф.Г.Білецький., П.П.Бардаков., О.О.Іллічевський., С.О.Іллічевський. Значна увага приділялась практичному навчанню.
Основною навчальною дисципліною з часу створення кафедри до сьогодення є рослинництво. У наші дні кафедра приймає участь у підготовці фахівців на всіх факультетах академії. Для студентів читаються курси з рослинництва, буряківництва, технічних культур, кормовиробництва, технології зберігання та переробки продукції рослинництва, стандартизації та управління якістю продукції рослинництва, лікарських рослин, квітникарства, світових агротехнологій.
Першим завідувачем, який більше, ніж 33 роки ( з 1929 до 1962 рр.) керував кафедрою, був заслужений діяч науки УРСР професор Білецький Федір Григорович. Він багато сил віддав створенню матеріальної бази кафедри та постановці науково-дослідної роботи викладачів і студентів. Поряд з викладацькою роботою підтримував постійний зв’язок із виробництвом, був одним із організаторів створення колгоспів на Полтавщині, надавав їм консультативну допомогу, читав лекції, організовував проведення практичних заходів на селі. Опублікував 76 наукових праць. У 1948 році був нагороджений орденом Леніна.
З 1962 до 1970 рр. кафедрою керував доцент Клімов Михайло Григорович. Маючи значний виробничий і викладацький стаж, він на досить високому методичному і теоретичному рівні читав рослинництво, вів науково-дослідну роботу з удосконалення технології вирощування озимої пшениці. За результатами досліджень опублікував 27 наукових праць. Пізніше працював деканом агропедагогічного факультету. В 60-70 роки кафедра проводила значні дослідження з селекції конопель. Керувала ними доктор сільськогосподарських наук, професор Гуржій Євдокія Сидорівна, яка працювала на кафедрі з 1952 до 1975 рр. Разом зі своїм сином, завідуючим лабораторією Мережком В.І., вони розробили методику виведення сортів однодомних конопель, придатних для механізованого збирання. Вона автор 7 районованих сортів конопель та 40 наукових праць. За науково-дослідну, педагогічну і громадську роботу нагороджена багатьма урядовими нагородами, в тому числі орденом Леніна. Мала наукову школу. З 1963 до 1972 рр. на кафедрі працював відомий вчений теоретик і практик, доктор сільськогосподарських наук, професор Костянтин Ілліч Наумов. Він вивчав біологічні особливості і технології вирощування кормових культур, проводив науково-виробничі дослідження з ефективного використання осушених земель в Полтавській області. За результатами досліджень опублікував 60 наукових праць. К.І.Наумов - автор підручника “Луговодство с основами кормопроизводства” для сільськогосподарських вузів.
З 1970 до 1975 рр. завідуючим кафедрою був випускник агрономічного факультету, доцент Жарінов Валерій Іванович. Викладацьку діяльність на кафедрі він розпочав у 1968 році доцентом. Педагогічну роботу досить активно поєднував із науковими дослідженнями з питань технології вирощування люцерни. Опублікував 117 наукових праць, в т.ч. підручник, отримав 4 патенти на винаходи, керував підготовкою аспірантів, здійснював консультативну допомогу виробництву. Згодом В.І. Жарінов вже у якості доктора сільськогосподарських наук, професора працював завідуючим кафедрою рослинництва та агроекології Херсонського державного аграрного університету. Він - один із ініціаторів введення у вищій сільськогосподарській школі України курсу сільськогосподарська екологія та агроекологія для агрономічних спеціальностей. 
Наукова школа проф. Жарінова В.І. відома в Україні. Кандидатами сільськогосподарських наук стали його аспіранти випускники агрономічного факультету В.В.Педченко., О.І.Магда., О.А. Антонець., В.Г. Ошкодьоров. Педагогічну та наукову діяльність в ці роки проводили доценти Є.Г.Чернявський, В.Й.Пржегорлінський та М.Є. Малишев. Доцент Є.Г.Чернявський проводив наукові дослідження з озимою пшеницею, кропивою та іншими малопоширеними рослинами, а також протягом 20-ти років виконував обов’язки заступника декана агрономічного факультету. 
Працюючи на кафедрі з 1951 до 1974 рр., доцент В.Й.Пржегорлінський провів значну науково-дослідну роботу з вивчення системи удобрення і технології вирощування кукурудзи. За результатами досліджень опублікував 44 наукових праці. Доцент М.Є.Малишев опікувався науковими проблемами з розробки і удосконалення сортової агротехніки озимої пшениці і сої.
Майже 16 років (з 1975 до 1991 р) кафедрою завідував учень відомого вченого з питань зрошуваного землеробства С.Д. Лисогорова - Павло Якович Біленко. За 21 рік праці на кафедрі доктор сільськогосподарських наук, професор Біленко П.Я, крім навчальної, вів наукову роботу. Він є автором 76 наукових праць, 4 навчальних посібників з кормовиробництва та багатьох методичних рекомендацій. Мав наукову школу, під його керівництвом кандидатські дисертації захистили В.І.Книш, М.Я.Шевніков.
Крім названих наукових проблем кафедра з 1977 року займається насінництвом цукрових буряків. Цю роботу, а також викладання курсу “Буряківництво” виконував випускник інституту доцент Георгій Олексійович Міняйло. З питань буряківництва ним опубліковано 28 наукових праць. Працюючи на кафедрі до 2001 року, постійно підтримував зв’язки з виробництвом, під його науковим керівництвом студентами виконувалась значна кількість дипломних робіт і усі вони мали експериментальний характер. В 80-ті роки питаннями кормовиробництва на кафедрі займався фахівець з великим науковим та практичним досвідом, випускник факультету, доцент Ігор Іванович Пєстов. З 1991 до 1997 р. він був деканом агрономічного факультету. З 1997 до 2002 р. на кафедрі працював заслужений працівник сільського господарства України, відомий селекціонер Василь Ілліч Москаленко. Він є автором сортів озимої пшениці Коломак 3, Коломак 5, Українка полтавська, Левада, Диканька, які мають високі якісні показники та стійкі до несприятливих агрокліматичних факторів. В різні роки на кафедрі працювали викладачі Кертік М.П., Чекаліна І.Н., Дашевський І.М., Корсун В.І., Костогриз Г.В., Хруленко В.І., Мазуніна Є.Г., Поспєлов С.В., Уманська З.П., Павлюк Н.І., Писаренко П.В., Воропін О.П.
З 1996 до 2006 р. кафедрою керував професор Куценко Олександр Михайлович. Його діяльність в 1996-1998 рр. була перервана роботою в Міністерстві аграрної політики України, де він обіймав посаду заступника міністра. Він мав наукову школу, автор ряду навчальних посібників. Академік Української академії екологічних наук, заслужений працівник народної освіти України.
З 2007 року до 2009 р. завідувачем кафедри був доцент Кочерга Анатолій Андрійович. Під його керівництвом кафедра посідала передові місця в рейтингу кафедр академії, зміцніла матеріальна база, були заключні угоди про науково-педагогічну діяльність з передовими господарствами області.
З березня 2009 р. до червня 2012 р. завідувачем кафедри працював доктор сільськогосподарських наук, професор, академік АНВО України Жемела Григорій Пимонович. Активно розвивалась навчально-методична робота кафедри на рівні сучасних вимог до підготовки фахівців, в основу яких покладено принципи ступеневої освіти та застосування кредитно-модульної системи підготовки студентів. Силами співробітників кафедри створена значна кількість методичних розробок, в т.ч. і для самостійної роботи, тестових завдань, які дозволяють проводити заняття на високому методичному рівні.
У 2012 році завідувачем кафедри став випускник агрономічного факультету, доктор сільськогосподарських наук, професор Шевніков Микола Янаєвич – автор 109 наукових публікацій. Учений досліджує технологію вирощування сої, має п'ять патентів України на винахід. Крім цього, Микола Янаєвич видав шість навчальних посібників, три монографії і став співавтором колективної монографії англійською мовою. Він створив власну наукову школу. Серед її представників – кандидати сільськогосподарських наук О. Г. Міленко, О. Г. Коблай, І. І. Лотиш, О. В. Шовкова. М. Я. Шевніков є членом Спеціалізованої ради із захисту докторських і кандидатських дисертацій в Інституті рослинництва імені В. Я. Юр'єва НААН (м. Харків).
На посаді завідувача його змінив кандидат сільськогосподарських наук, доцент Пипко Олександр Сергійович, який тривалий час працював деканом агрономічного факультету, проректором із заочної освіти.
З вересня 2019 року кафедру рослинництва очолює доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Гангур Володимир Васильович, який багато років працював заступником директора з наукової роботи Полтавської державної сільськогосподарської дослідної станції імені М. І. Вавилова. Має понад 200 наукових публікацій, серед них у фахових виданнях – 85. Вчений досліджує агробіологічні основи формування сівозмін для агроформувань різного виробничого напряму, а також працює над розробкою принципової схеми системи удобрення культур у вузькоспеціалізованих сівозмінах. Має один патент на винахід, є співавтором чотирьох гібридів кукурудзи (Санжарський 289 МВ, Оржиця 237 МВ, Вілія, ДН Пивиха), двох колективних монографій.
За результатами наукових досліджень у різні роки захистили:
докторські дисертації Є.С. Гуржій, В.І. Жарінов, М.Я. Шевніков, В.В. Гангур;
кандидатські дисертації В.І.Жарінов., М.Г.Тютюнник., О.С.Пипко., Г.О.Жадан., К.М.Стегній, Є.Г.Чернявський, І.О.Косиця, І.Ф.Малець, В.І.Книш., О.І.Магда, В.В.Педченко, М.Я.Шевніков, Т.О.Бєлова, А.А.Кочерга, С.В.Філоненко, О.А.Антонець, В.В. Ляшенко, О.В. Бараболя, О.О. Коблай.
Вагомим є науковий доробок викладачів кафедри. Це 12 підручників і навчальних посібників, які використовуються для навчання здобувачів вищої освіти освітніх ступенів Бакалавр і Магістр та здобувачів освітньо-наукового ступеня Доктор філософії за спеціальністю 201 Агрономія. Основними напрямами роботи викладачів кафедри є підготовка і виховання фахівців для аграрного сектору країни, науково дослідна робота із залученням до неї ЗВО, практична допомога виробництву. Колектив кафедри в теперішньому складі дружний, працездатний, береже і продовжує традиції та вносить свій внесок в справу навчання і виховання студентської молоді.
