主要研究领域包括水稻种质资源,水稻遗传育种,水稻栽培与耕作技术,农业生物技术,稻米加工与品质分析。建有稻米及制品检测中心、生物技术实验室等专业实验室,仪器设备总值2000多万元。以本所为技术依托,建成了国家水稻改良中心长沙分中心、长江流域(长沙)水稻技术创新中心、农业部长江中下游籼稻遗传育种重点实验室、农业部有害生物防治重点野外科学观测实验站和湖南省种质资源平台等科研创新平台。
建所以来,全所获科技成果150余项,荣获省部级以上奖励75项。2000年以来,获国家科技进步二等奖3项,湖南省科技进步一等奖2项。培育了一系列优质、高产、多抗、专用水稻新品种。其中湘早籼3号、湘早籼15号、湘早籼31号、湘中籼2号、湘晚籼12号、湘晚籼13号、湘晚籼17号、玉针香等成为长江中游稻区优质稻主栽品种。研究的水稻主要害虫绿色防控技术、杂交稻种子纯度快速鉴定技术、稻米质量安全控制技术、优异水稻种质资源发掘及遗传多样性保护等成果为湖南乃至长江流域的水稻生产提供了坚实的技术支撑。
近年来与泰国、巴西、乌拉圭、柬埔寨、文莱等国开展了水稻合作研究;承办了4期发展中国家杂交水稻技术培训班;与湖南金健米业股份有限公司、湖南粮食集团等企业开展了优质稻产业化开发技术合作。