Chỉ 2 tháng, sau ngày Chủ tịch Hồ Chí Minh đọc Tuyên ngôn độc lập, ngày 14-11-1945, Chính phủ đã ban hành Quyết nghị về việc thành lập Bộ Canh nông với 2 nhiệm vụ chính là: “Ngoài công việc tăng gia sản xuất cấp tốc để giải quyết nạn đói trong phạm vi tình thế hiện thời, sẽ có nhiệm vụ sửa soạn 1 chương trình kiến thiết về kinh tế nông nghiệp sau này và đặt những căn bản cho cuộc kiến thiết ấy!”.
Cùng thời gian đó, Bộ Giao thông Công chính cũng được thành lập phụ trách công tác thuỷ lợi và giao thông. Ngày 1-12-1945, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã ký Sắc lệnh số 69 sáp nhập vào Bộ Canh nông: “Tất cả các cơ quan Canh nông, Thú y, Mục súc, Ngư nghiệp, Lâm chính và Nông nghiệp tín dụng (Hợp tác xã và Nông khố ngân hàng) trong toàn cõi Việt Nam từ nay thuộc Bộ Canh nông”.
Cùng với sự phát triển sự nghiệp cách mạng của cả nước, tổ chức của Bộ đã có sự thay đổi để đáp ứng yêu cầu, nhiệm vụ của mỗi thời kỳ. Kế thừa và phát huy thành tựu đổi mới, các cơ quan hành chính Nhà nước, Chính phủ đã có định hướng thu gọn các Bộ quản lý ngành hiện có theo hướng chuyển từ Bộ quản lý đơn ngành sang mô hình Bộ quản lý Nhà nước nhiều ngành, nhiều lĩnh vực. Tại Kỳ họp thứ 8, Quốc hội khoá 9 đã thông qua Nghị quyết thành lập Bộ Nông nghiệp và PTNT trên cơ sở hợp nhất các Bộ: Lâm nghiệp, Nông nghiệp và Công nghiệp Thực phẩm và Thuỷ lợi. Đến năm 2007, tại Kỳ họp thứ nhất, Quốc hội Khoá 12 đã quyết định sáp nhập Bộ Thuỷ sản vào Bộ Nông nghiệp và PTNT. Từ đó, Nông - Lâm – Thủy lợi - Thuỷ sản đã trở về một nhà, một sự trở lại của "Gia đình nông nghiệp". Và từ đây, nhiệm vụ của ngành Nông nghiệp không chỉ là sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy lợi, thủy sản một cách riêng rẽ mà còn là sự đòi hỏi cao hơn về việc phát triển nông nghiệp, nông thôn một cách bền vững, bảo vệ và khai thác có hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên của đất nước.
Về phía tỉnh Thái Nguyên, sau khi bầu cử HĐND, Ủy ban hành chính các cấp được thành lập thay thế ủy ban lâm thời, đầu năm 1946, các cơ quan chuyên môn của ngành Nông nghiệp được thành lập gồm: Ty Khuyến nông, Ty Túc mễ, Ty Thú y, đến tháng 2 năm 1947 có thêm Ty Tầm Tang. Tháng 10-1949, hợp nhất thành Ty Nông chính. Cuối năm 1951, Thái Nguyên đã thành lập Ty Canh nông gồm: Ty Nông chính và các ngành khai hoang di dân, tín dụng sản xuất, địa chính, thú ngư, lâm chính và đổi thành Ty Nông lâm vào năm 1955 theo Nghị định số 09 của Bộ Nông lâm. Ngày 18-2-1957, Bộ Nông lâm ban hành Nghị định số 03 thành lập Ty Lâm nghiệp và Ty Nông nghiệp. Ty Lâm nghiệp làm nhiệm vụ hướng dẫn khai thác gỗ và lâm sản, trồng rừng, bảo vệ rừng và thu tiền bán lâm sản. Ty Nông nghiệp gồm ngành trồng trọt, chăn nuôi và ngư nghiệp. Trước đó, tháng 9-1956, Ty Giao thông Công chính Thái Nguyên cũng tách thành 2 ty là Ty Giao thông và Ty Thủy lợi kiến trúc.
Năm 1965, tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn sáp nhập thành tỉnh Bắc Thái. Thời gian này đã thành lập Ty Nông nghiệp, Ty Lâm nghiệp và Ty Thủy lợi Bắc Thái. Ngày 19/7/1971, Ủy ban Hành chính tỉnh Bắc Thái thành lập Ủy ban Nông nghiệp tỉnh Bắc Thái và đến năm 1976 đổi thành Ty Nông nghiệp Bắc Thái. Đến năm 1981, tất cả các ty đổi thành sở. Đến năm 1996, UBND tỉnh Bắc Thái ra Quyết định số 137 về việc thành lập Sở Nông nghiệp và PTNT trên cơ sở tổ chức lại các sở là: Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Thủy lợi và một số bộ phận của Sở Lao động, Thương binh và Xã hội. Ngày 1-1-1997, tỉnh Bắc Thái tách thành 2 tỉnh: Thái Nguyên, Bắc Kạn và Sở Nông nghiệp và PTNT Thái Nguyên cũng được thành lập từ đó đến nay.
Hiện nay, Sở Nông nghiệp và PTNT Thái Nguyên có 7 phòng và 14 đơn vị trực thuộc (7 chi cục, 6 trung tâm, 1 ban quản lý dự án). Tổng số cán bộ công chức, viên chức, lao động của Sở là 900 người trong đó công chức, viên chức 450 người. Sở hiện có 480 đảng viên, trong đó có 290 đảng viên sinh hoạt ở 16 chi bộ và 1 đảng bộ bộ phận trực thuộc Đảng bộ Sở; 190 đảng viên sinh hoạt tại Đảng bộ các huyện, thành, thị.
Phát huy truyền thống của ngành Nông nghiệp, từ khi thành lập đến nay, Sở Nông nghiệp và PTNT Thái Nguyên đã luôn hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao, kết quả đạt được luôn năm sau cao hơn năm trước. Riêng trong nhiệm kỳ 2005-2010, ngành đã đạt được những kết quả rất đáng khích lệ, như: Sản xuất thành công hạt giống lúa lai F1; hoàn thành tốt các chương trình, dự án, đề án và công trình trọng điểm, cụ thể là Chương trình “Chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản giai đoạn 2006-2010”; Đề án “Phát triển sản xuất, chế biến, tiêu thụ chè giai đoạn 2006-2010”; Đề án “Nâng cấp hệ thống sản xuất giống nông, lâm nghiệp, thủy sản ngành Nông nghiệp và phát triển nông thôn giai đoạn 2006-2010”; hoàn thành xây dựng quy hoạch phát triển nông nghiệp, nông thôn tỉnh; chuyển dịch thành công, có hiệu quả cơ cấu vụ mùa; cơ cấu kinh tế trong nông, lâm nghiệp đã chuyển dịch mạnh mẽ theo hướng sản xuất hàng hóa, năng suất, chất lượng, giá trị cao; tỷ lệ giống cây trồng mới ngày một tăng..… Theo đó, cơ cấu nội ngành tiếp tục có sự chuyển dịch theo hướng tiến bộ, năm 2006, cơ cấu kinh tế ngành là nông nghiệp: 95,69%, lâm nghiệp: 2,19%, thủy sản: 2,12%, trong đó ở khu vực nông nghiệp, trồng trọt chiếm 64,17%, chăn nuôi: 28,92%, dịch vụ: 6,91% thì đến năm 2009, cơ cấu kinh tế ngành là nông nghiệp: 95,98%, lâm nghiệp: 1,95%, thủy sản: 2,07%, trong đó ở khu vực nông nghiệp, trồng trọt: 60,82%; chăn nuôi: 31,53%; dịch vụ: 7,66%. Dự báo kinh tế năm 2010, cơ cấu kinh tế ngành đạt: nông nghiệp: 91%. lâm nghiệp: 5%, thủy sản: 4%, trong đó, ở khu vực nông nghiệp, trồng trọt chiếm 56%, chăn nuôi: 32%, dịch vụ: 3%... Cùng với đó, kết cấu hạ tầng nông nghiệp, nông thôn được chú trọng đầu tư xây dựng, nhiều công trình thủy lợi, công trình cấp nước sinh hoạt, kiên cố hóa kênh mương, các hệ thống kênh chính và nội đồng được nâng cấp; trạm trại sản xuất giống được đầu tư… từng bước đáp ứng được yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn.
Để đạt được những kết quả cao hơn, trong thời gian tới, ngành Nông nghiệp sẽ phát huy những thuận lợi, chủ động khắc phục mọi khó khăn để sản xuất nông, lâm nghiệp có sự bứt phá mạnh mẽ hơn. Cụ thể: Phấn đấu giá trị sản xuất ngành Nông - Lâm nghiệp tăng 6,5%/năm; đến năm 2015, cơ cấu ngành Nông - Lâm nghiệp - Thủy sản là: Nông nghiệp chiếm 95%, Lâm nghiệp chiếm 2,2%, Thủy sản chiếm 2,8%; xây dựng được 20% xã đạt tiêu chí nông thôn mới và thu nhập của người dân nông thôn tăng gấp 1,5 lần so với hiện nay; duy trì độ che phủ của rừng trên 50%; mỗi năm trồng mới, trồng lại trên 600 ha chè, tỷ lệ người dân nông thôn được sử dụng nước sinh hoạt hợp vệ sinh theo bộ chỉ số mới là 95%...