Tập trung nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ trong chọn tạo giống và kỹ thuật sản xuất tạo sản phẩm chủ lực (giống mới, kỹ thuật mới) phục vụ nhanh cho sản xuất. Trao đổi công nghệ, phối hợp cộng tác nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ trong và ngoài nước. Nhập công nghệ khi cần thiết để áp dụng ngay vào sản xuất.
- Nghiên cứu chọn tạo giống và gói kỹ thuật cho các cây trồng nông nghiệp có năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cao thích hợp với điều kiện bán khô hạn của nước ta.
- Thu thập (nhập nội và bản địa), bảo tồn và khai thác có hiệu quả nguồn gen giống cây trồng nông nghiệp thích hợp với vùng bán khô hạn trong điều kiện biến đổi khí hậu để cung cấp nguyên liệu khởi đầu cho công tác tạo giống mới và tuyển chọn dòng, giống có năng suất, chất lượng cao và ổn định phục vụ sản xuất;
- Hợp tác quốc tế với các tổ chức khoa học quốc tế để trao đổi nguồn gen, đào tạo nguồn nhân lực và nhập công nghệ mới nhằm cải tạo và nâng cao năng suất, chất lượng giống;
- Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ và kinh tế để phát triển sản xuất bền vững phục vụ nội tiêu và xuất khẩu đối với các sản phẩm nông nghiệp đặc thù của vùng bán khô hạn;
- Ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng nông nghiệp thích hợp với vùng bán khô hạn, phòng trừ sâu bệnh hại và sản xuất các chế phẩm phân bón sinh học;
- Nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật về phân bón, thiết bị cơ giới phù hợp trong sản xuất và chế biến cây trồng nông nghiệp thích hợp với vùng bán khô hạn nhằm nâng cao năng suất ở Việt Nam, từng bước tiệm cận với khu vực và thế giới;
- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tiên tiến trong công nghiệp sơ chế, bảo quản và chế biến nhằm giảm thất thoát sau thu hoạch và trong quá trình chế biến các sản phẩm nông nghiệp của các cây trồng chủ lực vùng bán khô hạn;
- Nghiên cứu đa dạng hoá các sản phẩm từ cây nông nghiệp, sử dụng có hiệu quả các phụ phẩm từ cây trồng nông nghiệp của vùng bán khô hạn;
- Nghiên cứu các cơ chế chính sách phát triển cây trồng nông nghiệp vùng bán khô hạn trong điều kiện biến đổi khí hậu của mối quan hệ kinh tế hội nhập và toàn cầu hoá;
Hợp tác nghiên cứu phát triển công nghệ, trao đổi thông tin, kết quả sản phẩm khoa học công nghệ; trao đổi chuyên gia; xây dựng và thực hiện các đề tài dự án hợp tác quốc tế về nông nghiệp phục vụ vùng bán khô hạn trong điều kiện biến đổi khí hậu kết hợp với đào tạo nguồn lực, trang thiết bị, hợp tác tài chính.
Xây dựng chương trình hợp tác trước mắt, trung hạn và dài hạn với Viện nghiên cứu cây trồng bán khô hạn nhiệt đới Quốc tế (ICRISAT), trụ sở chính tại Hyderabad (Patancheru), Ấn Độ về phát triển nông nghiệp trong vùng bán khô hạn của Việt Nam.
Hình thành các mạng lưới tiếp cận và chuyển giao tại các địa phương trong vùng để giới thiệu công nghệ và sản phẩm khoa học công nghệ nông nghiệp vùng bán khô hạn trong điều kiện biến đổi khí hậu; tăng cường công tác đào tạo, tập huấn ứng dụng công nghệ mới vào sản xuất.