Постановлением Совнаркома СССР и приказом Наркомзема СССР от 12 июня 1934 года образована Челябинская сельскохозяйственная опытная станция.
Решением Совнаркома СССР № ЭС-402 от 7 августа 1939 года Челябинская сельскохозяйственная опытная станция преобразована в Челябинскую государственную комплексную селекционно-опытную станцию.
В 1956 году приказом по МСХ РСФСР № 12-2-5 Госселекстанция была переименована в Челябинскую государственную сельскохозяйственную опытную станцию.
Постановлением Совета Министров РСФСР от 6 ноября 1974 года №586 на базе Челябинской государственной сельскохозяйственной опытной станции организован Южно-Уральский научно-исследовательский институт земледелия.
Приказом по Всероссийскому отделению ВАСХНИЛ от 16 июня 1988 года № 76-ПК Южно-Уральский научно-исследовательский институт земледелия преобразован в Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.
Постановлением Совета Министров РСФСР № 107 от 03.04.1990 г. ВРО ВАСХНИЛ упразднено и на его базе учреждена Российская Академия сельскохозяйственных наук (РАСХН).
На основании УСТАВА Челябинского НИИСХ, утвержденного Президиумом РАСХН 16.02.96 г. протоколом № 2, НПО «Челябинское» упразднено, работники Челябинского НИИСХ научно-производственного объединения «Челябинское» считаются работниками Челябинского НИИСХ с указанной даты, работники ОПХ «Тимирязевское» научно-производственного объединения «Челябинское» считаются работниками ОПХ «Тимирязевское» с указанной даты.
На основании свидетельства о государственной аккредитации научной организации № 3639 от 24 декабря 2001 года, выданного Министерством промышленности и технологий РФ, «Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» является Государственным научным учреждением (ГНУ «ЧНИИСХ») в системе РАСХН.
На основании УСТАВА, утвержденного Президиумом Российской академии сельскохозяйственных наук от 28.12.2009 г. протоколом № 14, считать с 01.04.2010 г. наименование института – Государственное научное учреждение Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Челябинский НИИСХ Россельхозакадемии).
В соответствии с ФЗ от 27.09.2013 г. № 253-ФЗ и Распоряжением Правительства РФ от 30.12.2013 г. № 2591-Р ГНУ Челябинский НИИСХ Россельхозакадемии передан в ведение Федерального агентства научных организаций (ФАНО России)
На основании УСТАВА, утвержденного ФАНО России приказом от 06.11.2014 г. № 915, считать с 25.11.2014 г. наименование института – Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение «Челябинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» (ФГБНУ «Челябинский НИИСХ»).
В соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 15.05.2018 г. № 215 «О структуре федеральных органов исполнительной власти» и Распоряжением Правительства РФ от 27.06.2018 г. № 1293-р ФАНО России упразднено, ФГБНУ «Челябинский НИИСХ» передан в ведение Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (МИНОБРНАУКИ РОССИИ).
В связи с реорганизацией ФГБНУ "Челябинский НИИСХ" и ФГБУ "Троицкое" в форме присоединения к ФГБНУ "Челябинский НИИСХ" ФГБУ "Троицкое", ОП "Троицкое" является филиалом ФГБНУ "Челябинский НИИСХ" с 17.02. 2021 года №108, приказа от 08.11.2021 года №98-н.