三亚研究院是中国农业大学在海南省三亚市注册的独立法人事业单位，成立于2020年3月，是学校参与和支持海南自由贸易区和南繁硅谷建设的京外二级教育研究机构。在中国农业大学批准和授权的范围内，代表学校承担人才培养、科技创新与成果转化、社会服务以及国际合作交流等任务，不定行政级别。三亚研究院管理委员会是三亚研究院的工作协调和决策机构。
三亚研究院下设五个事业管理部，分别是：综合办公室、研究生工作办公室、植物科学科研与研究生办公室、动物科学科研与研究生办公室。现有专任教师6名，管理服务人员22人，兼职教授134人。办公地点：三亚崖州湾科技城创新研学谷南楼9-11层。
三亚研究院依托学校相关学院招收“海南专项”研究生，2023-2024学年海南专项研究生入驻389人，本部研究生入驻45人，共计434人。硕士研究生招生的专业：农艺与种业（农学）、农艺与种业（园艺）、资源利用与植物保护（植保）、资源利用与植物保护（资环）、畜牧学、兽医公共卫生；博士研究生招生的一级学科：作物学、园艺学、植物保护、农业资源与环境、畜牧学、兽医学。研究生导师均为中国农业大学相关学院的教授或副教授。
三亚研究院设立了“三亚热带农业博士后专项”。博士后流动站的学科主要有：作物学、园艺学、植物保护学、生物学、农业资源与环境、畜牧学、兽医学， 2021年以来共招收博士后33人。
创新研学谷实验室建筑面积1.2万平方米，配套有作物育种公共平台、人工气候室、组培室、学生自习室和教师办公室等。仪器设备共计1770台（套），总价值7600余万元，为海南专项研究生教育教学提供条件保障，所有仪器设备向社会开放、共享。建成的“海南省食品安全监测及检测技术创新中心”，位于三亚崖州湾科技城深海装备产业园C栋3层，重点开展动物源食品安全、新兽药创制、全链条细菌耐药性、人兽共患病防控等研究。实验室面积约3500平方米，仪器设备700台（套），价值5000余万元。
“三亚国际玉米研究中心”（建设中）和“三亚国际全健康研究中心”（建设中）位于崖州湾南繁科技城还金路，两个科研大楼占地面积43亩，总建筑面积8万平方米，总投资11亿元。“国际玉米技术创新与成果转化中心”建成后将成为由我国主导的在玉米领域集种子研发、人才培养、技术培训与推广服务为一体的新型国际农业研发机构，预计2024年初投入使用。“三亚国际全健康研究中心”是全球全健康海南示范项目的重要组成部分，预计2025年初投入使用。
三亚研究院通过多种途径高质量打造南繁试验与示范基地636亩。按照“共建基地，共享成果”的合作模式，与海垦南繁产业集团有限公司合作，共建红旗队试验与示范基地262亩，新建8栋共计18亩高标准的温室；建成朗典试验与示范基地134亩，以及前进队试验与示范基地240亩，以满足师生南繁育种与热带农业研究用地的需要。
围绕南繁种业、热带农业、动植物种质资源引进、农业绿色发展、兽医公共卫生等关键技术领域，三亚研究院积极谋划重大科技项目，吸引学校教师到海南承担科技项目。自2020年以来，三亚研究院承担各类科研项目165项，科研经费8615万元。项目主要来源：国家重点研发计划、海南省重点研发计划、海南省国际科技合作专项、海南省院士创新平台、崖州湾实验室“揭榜挂帅”以及三亚崖州湾科技城管理局科技项目等。
三亚研究院与地方科研院所开展合作，积极参与海南省的乡村振兴工作。与海南省农科院、三亚市热带农业科学院、海垦南繁产业集团等签署战略合作协议，牵头组织成立了“海南省鲜食玉米产业协会”，与海南东方水果岛公司共建火龙果科技小院，与三亚雪古丽公司合作共建牛羊科技小院，2023年新增海南美兰蔬菜科技小院、海南乐东槟榔科技小院和海南文昌鸡科技小院3个科协科技小院，以及玉米、芒果、林下经济三个校级科技小院，开展了三亚市崖州区“博士村长”项目，创新人才培养模式，解决企业技术难题，为海南乡村振兴贡献力量。
根据三亚研究院“十四五”事业发展规划，到2025年，三亚研究院建设成为国内一流、国际知名的南繁育种与热带农业人才培养的重要基地。到2035年，初步建成世界一流的南繁与热带农业人才培养、科技创新、成果转化和国际合作交流中心，成为具有中国特色、农业特色世界一流的中国农业大学新型大学系统的重要组成部分。（2024年4月）