农业工程一级学科下设农业机械化与装备工程、农业水土工程、农业生物环境与能源工程、农业电气化与信息化工程和农业生物系统工程5个学科方向。

1.农业机械化与装备工程  主要研究粮食作物、经济作物、饲草作物和果蔬等各种农作物，以及肉、蛋、奶等畜产品和水产品的生产过程机械化、智能化、自动化和信息化，农业机械化发展战略与生产管理，农业机械理论设计及开发研究，农产品加工与设施农业装备研制。

2.农业水土工程  在研究农田水分及区域水情的变化规律与调节措施的基础上，利用工程技术手段消除或减轻农业水旱灾害，高效利用农业水土资源，改善农村水土环境与饮水质量，为农村水利建设与管理、土地整治与保持提供科技支撑。研究内容主要包括：灌溉排水理论与新技术、农业水土资源与环境、土地整治与保持工程、农村供水技术、农业水工程与新材料、农业水土工程管理。

3.农业生物环境与能源工程  根据我国设施农业和农村能源发展的特点，研究设施农业和可再生能源的理论、技术与装备，以适应农业结构调整和发展方式转变。研究内容主要包括设施园艺环境工程、设施养殖环境工程、农业生物质能源化利用工程、农村可再生能源工程和农业建筑与规划工程等。

4.农业电气化与信息化工程  根据农业生产过程电气化与自动化、智能化检测和信息处理的需要，集电子工程、通信技术、生物科学技术，以及信息化技术于一体，进行科学研究、系统集成和工程应用。研究内容主要包括地方电力系统及其自动化、农村微电网与新能源发电技术、农业信息感知与传输技术、农业信息管理系统、农业智能检测与控制技术等。

5.农业生物系统工程  随着生物物料学、生物材料加工、品质无损检测等理论和技术的发展，在农业生物系统设计技术，农业生物质的循环利用技术与装备，农产品产地商品化处理技术与装备等方面已形成新的增长点。研究内容主要包括在农业生物系统多变、不稳定和不确定情况下的工程设计技术，生物基材料生产关键技术与装备，农产品品质和安全快速检测与追溯技术，农产品产地加工储藏，以及冷链物流供应链关键工程技术与装备等。