结合学校“双一流”农业高效用水与区域水安全学科群建设，按照首席科学家、方向科学家和PI团队，建立跨学院、跨学科的新型科研组织模式，研究院已初步组建了一支从事旱区节水农业研究的高水平科研团队，成员中有中国工程院院士、国家“万人计划”、国家百千万人才工程、国家杰青、国家优青、国家级青年人才等多名国家级人才入选者，在我国旱区农业高效用水领域具有明显优势特色和重要学术影响力，先后入选农业农村部农业科研杰出人才及其创新团队、科技部重点领域创新团队、陕西省重点科技创新团队。
团队自组建以来，针对我国旱区干旱频发、水资源短缺、生态脆弱、农业用水比重过高等制约农业、生态与经济社会协同发展的问题，围绕充分利用自然降水，大力发展低能耗节水灌溉，实体水-虚拟水统筹管理的思路，在黄土高原雨水资源化潜力评估与高效挖潜技术、喷微灌工程理论与绿色低能耗节水灌溉技术、实体水-虚拟水“二维三元”耦合流动基本理论与方法等方面取得一批重要科研成果，在生产中得到大面积推广和应用，促进了产业科技进步。
在组织管理方面，团队采用分层次制度化管理模式，实行目标责任制，进行制度化、规范化管理。实行固定与流动相结合的用人方式，固定人员为团队研发人员和技术支撑人员，流动人员包括非全职的项目研究人员、研究生和客座人员等；团队充分利用学校各种有利政策，积极吸纳相关专业各类优秀人才，营造人才成长的有利环境，加强人才培养。
在运行机制方面，团队建立了跨学院跨学科，国内外协同合作，开放运行，资源共享的科研组织新模式，制定出一套有利于开放、流动、共享的运行机制，实现项目、人才、平台的相互结合，促进学科、专业的交叉融合，以及科技资源的合理共享和充分利用，进一步增强团队科技创新能力和核心竞争力。
在文化建设方面，通过10余年发展，团队形成“唯实、协作、高效、创新”的科研文化，秉持这种文化精神，紧紧围绕国家现代农业发展重大战略需求，着力我国旱区农业绿色高效用水理论与技术研究，构建旱区节水农业技术体系和区域农业高效用水模式，发展旱区节水农业理论，支撑引领旱区现代农业发展，为确保国家粮食安全、生态安全和战略水安全做出自己应有的贡献。
农业农村部节水农业技术与装备创新团队（2011年）
科技部旱区农业高效用水创新团队（2014年）