تكمن أهداف مركز البحوث الزراعية في حل المشكلات الزراعية وإدخال طرق حديثة لتطوير القطاع الزراعي في فلسطين وتشكل المجالات التالية أهم الاهتمامات والأنشطة البحثية:
قطاع النخيل:
يعتبر قطاع النخيل من أهم القطاعات التي نشطت في العقدين السابقين من الألفية الجديدة في فلسطين، حيث يوجد في مناطق الأغوار ما يزيد عن 300 ألف شجرة نخيل مزروعة على حوالي 24 ألف دونم، وذلك بناء على إحصائيات وزارة الزراعة الفلسطينية. ويهتم مركز البحوث الزراعية في دراسة طرق الحصاد والآفات التي تصيب النخيل مثل سوسة النخيل الحمراء، بالإضافة إلى دراسة آلية زيادة الإنتاجية وتقليل الاحتياج المائي للنخيل.
التغير المناخي:
أضحت ظاهرة التغير المناخي مصدر قلق عند جميع الدول لما لها من تأثيرات سلبية على المحاصيل الطبيعية التي تنمو حول العالم، الأمر الذي دفع مركز البحوث الزراعية للبحث في المحاصيل الزراعية القابلة للتكيف في الظروف البيئية الصعبة كإدخال محاصيل تتحمل قلة المياه والحرارة وملوحة التربة والمياه مثل محصول القوار العلفي، بالإضافة على التركيز إلى بعض النباتات الطبية والعطرية التي بالإمكان تنميتها في الظروف البيئية الصعبة.
الزراعة الذكية:
تعتبر الزراعة الذكية أحد أهم الطرق الحديثة التي تم استعمالها من خلال دمج استخدام التكنولوجيا الحديثة في تطوير القطاع الزراعي، ويعمل مركز البحوث الزراعية على إدخال أنظمة الزراعية الذكية إلى الحقل على مساحة تقدر بحوالي 20 دونماً، وذلك بغرض استخدامها في تطبيق الأبحاث العلمية.
الطحالب:
تعدّ الطحالب المائية أحد المصادر الرئيسية لاستمرار الحياة على كوكب الأرض؛ لما لها من فائدة في الحفاظ على التوازن البيئي. وبالإضافة إلى أهميتها، فإن هنالك بعض الأنواع المهمة التي تحتوي على نسب عالية من البروتينات والفيتامينات، مثل طحالب السبيرولينا التي تم إدخالها إلى مركز البحوث الزراعية، وتمت تنميتها بنجاح في الظروف المخبرية في فلسطين.
تكثير النبات:
تعتبر تقنية زراعة الأنسجة النباتية أحد التقنيات المهمة في تطوير إنتاج الأشتال التي تحتوي على إنتاجية عالية للثمار ومقاومة كبيرة للأمراض بالإضافة الى إمكانية الحصول على عدد كبير من الأشتال في فترة زمنية أقل، ومن خلال استخدام مساحة زراعية أقل في ظروف مسيطر عليها مخبرياً، ويعمل مركز البحوث الزراعية على تفعيل تطبيق تقنية زراعة الأنسجة النباتية داخل مختبر مركز البحوث الزراعية من خلال استهداف زراعة نباتات مثل الصباريات والموز وغيرها من النباتات المفيدة.