תפקידה של ההנדסה החקלאית הוא לחבר בין הצרכים הביולוגיים של המערכות החקלאיות ובין הרצון של האדם ליישם טכנולוגיות חדישות הדרושות לשם אספקה סדירה של מזון לאוכלוסיות העולם.
לשם כך עוסקת ההנדסה החקלאית בפיתוח של טכניקות וכלים הדרושים לייצור מזון איכותי תוך שמירה מירבית על איכות הסביבה.
בניגוד לרוב המהנדסים במקצועות ההנדסה האחרים, עיקר עיסוקו של המהנדס החקלאי הוא בטיפול בסביבה טבעית מורכבת ביותר, ולכן, ההכשרה של המהנדס החקלאי ממוקדת ביישום של גישות מערכתיות לשם התמודדות עם מגוון עצום של תחומים (ביולוגיה, אקולוגיה, כימיה, פיסיקה, מכניקה, בקרה, אופטימיזציה, ניהול ועוד).
ההנדסה החקלאית מופקדת על יישום אמצעים טכנולוגיים והנדסיים לייעול, לשיפור ולהרחבת האפשרויות של הייצור החקלאי.
היא אחראית על הגדרת כושר הייצור של שטחים חקלאיים קיימים ומפתחת אמצעי גידול מבוקרים, שיטות ייצור ומערכות מיכון ואוטומציה, החל משלבי הגידול הראשוני דרך עיבודו ועד שיווקו. זאת, מתוך דאגה לניהול יעיל של התהליך, לאבטחת איכות ואמינות המוצרים ולשמירה על הסביבה. הנדסה חקלאית הוא מקצוע המשלב עיסוק במדעי החיים ובמדעי ההנדסה ומטפל במכלול הטכנולוגיות ההנדסיות הקשורות לחומרים הטבעים: מים, קרקע, צמח ואוויר.
ישראל נמצאת בחוד החנית של החקלאות המודרנית בפיתוח זנים ומוצרים, בהעלאת התפוקה החקלאית, בפיתוח של טכנולוגיות חקלאיות ובפתרון בעיות המחסור במים. ישראל מייצאת מוצרי חקלאות, תעשיה חקלאית וידע מתקדם.