Znanstveni rad jedna je od temeljnih djelatnosti Agronomskog fakulteta od njegovog osnutka, povezan i nužan za kvalitetnu visokoškolsku nastavu. Istraživački rad, kao i studentske vježbe, održavaju se u istraživačkim laboratorijima i studentskim praktikumima povezanim s različitim granama poljoprivrednih i srodnih znanosti. Laboratoriji su prema vrsti istraživanja povezani sa Zavodima koji vode istraživačku djelatnost svojeg područja, opremljeni s odgovarajućom znanstvenom opremom.
Osim istraživačkih laboratorija, Agronomski fakultet ima i tri laboratorija koje je akreditirala Hrvatska akreditacijska agencija:
- Referentni laboratorij za mlijeko i mliječne proizvode (RL) u sklopu Zavoda za mljekarstvo
- AnalitičkI laboratorij Zavoda za ishranu bilja (ALIB)
- Analitički laboratorij Zavoda za melioracije (MELILAB)
Popis istraživačkih laboratorija:
- Laboratorij za geometrijsku morfometriju
- Laboratorij za nematologiju
- Laboratorij za entomologiju
- Laboratorij za genetičku identifikaciju domaćih životinja
- Laboratorij Zavoda za hranidbu životinja
- Laboratorij za mikrobiologiju tla
- Laboratorij za mikrobiologiju namirnica
- Laboratorij za biološku fiksaciju dušika
- Laboratorij za senzorske analize poljoprivredno-prehrambenih proizvoda
- Ribarski laboratorij
- Laboratorij za analizu pčelinjih proizvoda i biologiju pčela
- Biotehnološki laboratorij
- Laboratorij za biometriku
- Laboratorij za istraživanja biomase u poljoprivredi
- Laboratorij za analizu kvalitete poljoprivrednih proizvoda biljnog porijekla
- Laboratorij za umjeravanje vlagomjera za zrnje žitarica i sjemenki uljarica
- Laboratorij za arheogenetiku (LAZAG)
- Laboratorij za fenotipizaciju
- Analitički laboratorij Zavoda za pedologiju
- Analitički laboratorij Zavoda za opću proizvodnju bilja
- Laboratorij za grožđe, mošt i vino
- Laboratorij za fizikalno-kemijske analize voća
- Laboratorij Zavoda za fitopatologiju
- Interdisciplinarna istraživačka grupa Agronomskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu s fokusom na otvorene podatke.