1953年（昭和28年）に新制東京大学大学院が設置された際、農学部の各学科に対応する専門課程は、社会科学研究科・数物系研究科・化学系研究科・生物系研究科に分かれて設置された。農業経済学専攻が社会科学研究科に、 農業工学専攻が数物系研究科に、農芸化学専攻は化学系研究科に、 農学専攻、畜産学専攻、獣医学専攻、林業学専攻、林学専攻、水産学専攻、水産学専門課程が 生物系研究科に、それぞれ分かれていた。

1965年（昭和40年）に改組されて農学系研究科が設置された。農学系研究科は、1994年（平成6年）に農学生命科学研究科に改称されるとともに大学院重点化が開始され、1996年（平成8年）に重点化が完了した（10専攻）。その後、1997年（平成9年）に農学国際専攻、2000年（平成12年）に生圏システム学専攻が設置された。

生産・環境生物学専攻（旧農学専攻）資源創成生物学講座、応用生物学領域講座、基礎生物学領域講座、協力講座（アジア生物資源学：アジア生物資源環境研究センター）、寄付講座（植物医科学）

応用生命化学専攻（旧農芸化学専攻・応用生命工学専攻）[2]生物機能化学講座、生物生産化学講座、食品科学講座、協力講座（生体化学：定量生命科学研究所）、寄付講座（機能性食品ゲノミクス）、寄付講座（味覚サイエンス）

応用生命工学専攻（旧農芸化学専攻・応用生命工学専攻）[2]生物分子工学講座、生物機能工学講座、協力講座（細胞・分子生物学：分子細胞生物学研究所）、協力講座（生物生産工学：生物生産工学研究センター）

森林科学専攻（旧林業学専攻・林産学専攻）森林生命環境科学講座、森林資源環境科学講座、協力講座（アジア生物環境学：アジア生物資源環境研究センター）

水圏生物科学専攻（旧水産学専攻）水圏生物工学講座、水圏生命科学講座、水圏生産環境科学講座、協力講座（海洋生物科学：大気海洋研究所）

農業・資源経済学専攻（旧農業経済学専攻）国際食料システム学講座、農業構造・経営学講座、開発政策・経済学講座、協力講座（汎アジア経済論：東洋文化研究所）

生物・環境工学専攻（旧農業工学専攻）生物環境情報工学講座、地域環境工学講座、生物システム工学講座、連携講座（エコロジカル・セイフティー学：農業環境技術研究所）

生物材料科学専攻生物素材科学講座、材料・住科学講座、バイオマス化学講座

農学国際専攻国際動物生産学講座、国際植物生産学講座、地球生物環境学講座、国際開発環境学講座、連携講座（森林総合研究所、国際農林水産業研究センター、食品総合研究所、動物衛生研究所）

生圏システム学専攻生物保全学講座、生圏管理学講座、協力講座（生圏相関科学）、連携講座（エコロジカル・セイフティー学：農業環境技術研究所）

応用動物科学専攻高次生体制御学講座、動物機能科学講座

獣医学専攻（旧獣医学・畜産学専攻、4年制博士課程）比較動物医科学講座、病態動物医科学講座

附属施設

2000年（平成12年）4月1日より全て農学生命科学研究科附属となった。同時に通称が定められた。

所在地は記載のあるものを除き、弥生キャンパス（農学部構内）である。
農学生命科学研究科附属
秩父演習林（2013年）

生態調和農学機構 (ISAS)（東京都西東京市）：1906年（明治39年）設置、1935年（昭和10年）現在地に移転（西東京フィールド）、千葉県千葉市花見川区（緑地植物実験地※2012年閉所）
研究科附属農場（通称：耕地生産教育研究センター、東京都西東京市）と附属緑地植物実験所（通称：緑地生物教育研究センター、千葉県千葉市花見川区）：1954年（昭和29年）園芸実験所として開設、1965年（昭和40年）設置、1975年（昭和50年）改称、を改組統合して、さらに附属演習林田無試験地の教育研究機能も組み込み、2010年（平成22年）4月1日に設置された。以下の3研究領域で構成されている。

情報・社会研究領域

農林生態系研究領域
田無試験地および旧緑地植物実験所に対応している。

生物・物質循環領域
旧農場に対応している。旧農場には、現在の西東京フィールドに相当する多摩農場に加え、1926年（大正15年）3月31日に神奈川県中郡二宮町に開園した二宮果樹園を有していたが、2008年（平成20年）3月19日に閉園され、その機能は多摩農場敷地内に移転された。

演習林（通称：科学の森教育研究センター）


北海道演習林（北海道富良野市）：1899年（明治32年）設置

千葉演習林（千葉県鴨川市）：1894年（明治27年）設置

秩父演習林（埼玉県秩父市）：1916年（大正5年）設置

田無演習林（東京都西東京市）：1929年（昭和4年）田無苗圃として設置、1963年（昭和38年）改称