西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室在“作物基因资源与遗传改良”四川省重点实验室、“作物生理生态及栽培”四川省重点实验室、“西南作物种质资源与利用”农业部重点实验室以及“作物基因资源与遗传改良”教育部国际合作联合实验室等4个省部级平台基础上进行建设。实验室建设依托单位为四川农业大学。2019年5月，实验室创建工作列入科技部-四川省部省会商；2019年7月，实验室建设运行实施方案通过科技部基础司和四川省科技厅共同组织的专家论证；2020年10月，实验室创建工作通过了科技部和四川省专题协商；2021年1月12日，科技部正式发文批准建设；2021年7月2日，省委、省政府领导为实验室揭牌。
实验室依托的作物学学科是“双一流”和“211工程”建设的重点学科，历史悠久，优势和特色突出。在作物遗传育种、作物栽培和病原菌致病机理研究方面取得系列原创性成果，实验室近年来在Science、Cell、Nature Plants、Nature Microbiology等学术刊物发表了重要学术论文500余篇。在作物基因资源、育种理论与方法、抗病品种选育方面主持获得了国家技术发明奖4项（一等奖2项、二等奖2项）、国家自然科学二等奖1项、国家科技进步奖二等奖3项等一流研究成果。实验室现有人员60余人，凝聚了包括院士、国家杰青、长江学者、万人计划领军人才等国家级人才在内的、老中青相结合的研究队伍，实验室主任为陈学伟教授。
实验室聚焦国家粮食安全战略目标，设立作物优异基因资源发掘、作物与有害生物互作、作物环境响应与生理、作物种质创新与品种设计等4个主要研究方向，开展前沿性理论和应用基础研究。通过深度发掘作物的优良基因、高效利用优异基因培育优良品种，用于满足西南地区农业的重大生产需求，以此提升西南乃至全国的农业科技自主创新能力，推动四川从农业大省向农业强省的转变，为增强粮食综合生产能力、促进区域经济可持续发展提供强有力的科技和人才支撑。
