1999年1月13日，上海市政府提出建设“上海农业生物基因库”。2000年6月29日，市计委正式立项，总投资4177万，为市重大建设项目。项目地点位于上海市北翟路2901号上海市农业科学院。12月26日，工程奠基。2001年12月26日，“上海市农业生物基因中心”成立。 2002年5月13日，工程竣工。7月27日，中心揭牌。

上海市农业生物基因中心是一个从事农业生物基因资源研究的公益性科研单位，核定编制30人。中心的宗旨为：立足上海，面向全国，接轨世界，为我国农业的持续发展准备物质与技术基础。主要业务范围为：收集保存，研究评价，繁育创新，开发利用农业生物基因资源及发展相关技术。

上海市农业生物基因中心占地面积7635m2，建筑面积3118 m2。建有种子库、微生物库、植物离体材料库和动物生殖细胞库，可保存各类资源30余万份。中心数据库已配备先进的网络硬件设备，建有专门的网站。中心实验室配备有包括定量PCR、毛细管电泳仪、液质联用仪、超速与高速离心系统、中红外、近红外和紫外光谱仪、荧光相差显微镜、CO2超临界萃取仪、原子吸收等近200万美元的仪器设备。

上海市农业生物基因中心的学术决策咨询机构为专家委员会和学术委员会。委员包括国内外著名科学家和两院院士。首席科学家罗利军。

上海市农业生物基因中心是于2002年7月27日揭牌成立的，是隶属于上海市人民政府、挂靠上海市农业委员会、委托上海市农科院管理的公益性事业法人单位。是一个从事农业生物基因资源研究的公益性科研单位，其宗旨是：立足上海、面向全国、接轨世界，为我国农业的持续发展准备物质与技术基础。主要研究任务为：农业基因资源的收集保存、研究评价、繁育创新和开发利用以及发展相关技术。

基因中心现设有办公室、实验室、基因资源库、数据库、实验基地等部门，农业部植物新品种测试（上海）分中心和国家植物遗传改良国家重点实验室种质资源分室挂靠基因中心。在编职工19人，非在编职工24人，硕博士、博士后研究生45人。

基因中心建有一个综合性农业生物基因保存库，包括低温低湿和液氮两套保存系统，可实现30万份种质资源的长、中、短期保存；现代化的种质资源研究与利用实验室，可实现优异种质的综合评价与鉴定，有利基因的发掘、分离与转移以及主要农作物功能基因组研究和种质资源的创新与利用。截止到2017年底，基因中心收集保存的种质资源已达10万余份，对外提供2万余份次，包括主要的粮食和经济作物如水稻、小麦、玉米、大麦、油菜、蔬菜和花卉以及微生物资源和遗传工程材料。在水稻功能基因资源的收集保存方面也已形成特色。

基因中心现承担国家重点基础研究发展规划项目（973计划）、国家高技术研究发展计划（863计划）、农业部948重大专项、上海市科技发展和上海市科技兴农等重大、重点项目以及美国洛克菲勒基金等国际合作项目三十多项。

从有利于国家粮食安全、水资源安全以及环境安全出发，中心的部分科学家将发展节水抗旱稻作为研究重点。至2003年，育成了全国南方第一个节水抗旱稻品种“中旱3号”通过国家新品种审定，并成为南方稻区品种区域试验的对照种；2004年，选育的“沪旱3号”、“沪旱7号”相继通过国家和上海市审定。更为重要的是，中心育成了全球第一个旱稻不育系，并实现了三系配套。节水抗旱杂交稻“旱优2号”和“旱优3号”已通过上海市品种审定委员会审定，开始在生产上大面积推广，这是全球旱稻发展史上的大事，具在重大的理论意义与应用价值。研究成果《栽培稻节水抗旱种质评价、创新和新品种选育》和《水稻基因资源创新与分子技术育种》分别获得2005年度和2007年度上海市科学技术进步奖一等奖。

2020年8月，被授予“上海市科普工作先进集体”称号。

2021年11月，上海市农业生物基因中心罗利军研究团队联合国内多家科研机构共同完成的《水稻遗传资源的创制保护和研究利用》项目，获得2020年度国家科技进步奖一等奖。