《植物遗传资源学报》的前身是中国农业科学院作物品种资源研究所和中国农学会遗传资源分会主办的《作物品种资源》（1982年创刊），该刊共出版了17年发行70期，两次入选全国农作物、农学类核心期刊（为第16位）。2000年改名《植物遗传资源科学》，共出版3年12期，发表论文近120万字。2002年11月8日国家科学技术部批准《植物遗传资源学报》创刊，主办单位变更为中国农业科学院和中国农学会。2003年办理了期刊出版许可证和ISSN国际统一刊号，重新设计封面，并改开本为大16开，页码增加到96页。2006年主办单位变更为中国农业科学院作物科学研究所和中国农学会，页码增加到128页。2007年对封面作了重新设计，内页全部为铜版纸印刷。 2002年第一届编委会成立，编委会组成后，由正副主任轮流担任各期的责任主编，在刊物质量方面严格把关。2006年第2届编委会成立，并于11月17日召开了第一次会议，编委会主任万建民、顾问董玉琛和主编刘旭在会上讲话，对学报的发展寄予厚望。

经过编辑部全体工作人员的共同努力，《植物遗传资源学报》在稿件数量和质量方面都有较大提高，2003年被科技部西南信息中心"中文科技期刊数据库"收录，被中国科学技术信息研究所和北京万方数据股份有限公司"万方数据-数字化期刊群"全文收录，被"中国核心期刊(遴选)数据库"收录；入选"中国学术期刊综合评价数据库"统计源期刊。

2004年公开发行，同年荣获全国优秀农业期刊学术类二等奖，影响因子0.323。

2005年度影响因子0.872，被《中国生物学文摘》和中国生物学文献数据库收录。

2006年荣获全国农业期刊金犁奖学术类二等奖；影响因子0.873；被中国学术期刊文摘（中文版）收录。

2007年影响因子0.941。

2007年2月被中国科学院文献情报中心、中国科学引文数据库收录为中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊；6月被中国科学技术信息研究所收录为中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）。

2008年进入全国中文核心期刊。

2009年进入中国科技核心期刊和全国中文核心期刊，影响因子已达到1.015。