​1934 yılında Pamuk Islahı İstasyonu ve Üretme Çiftliği adıyla 2903 sayılı pamuk ıslah kanunu ile 2582 sayılı Merinos koyunları yetiştirilmesi ve ıslah edilmiş pamuk tohumunun üretilmesi hakkındaki kanunun 2. maddesine göre kurulmuştur.

1939 yılında bünyesinde 867 sayılı kanuna dayalı 4/11542 sayılı talimnamenin esaslarına göre yönetilen "Döner Sermaye İşletmesi" oluşturulmuştur.

1952 yılında faaliyet alanına pamuğun yanında diğer ürünleri, çayır-mera ve hayvancılık konuları da eklenerek adı Bölge Zirai Araştırma Enstitüsü olarak değiştirilmiştir.

1965 yılında pamuğun ülke ekonomisindeki yeri ve önemi dikkate alınarak; Müessesenin pamuk ıslahı, yetiştirme tekniği ve teknolojisi üzerinde daha yoğun araştırma, deneme ve üretme çalışmaları yapılabilmesi için faaliyet alanı içinde sadece pamuk bırakılarak Bölge Pamuk Araştırma Enstitüsü adını almıştır.

1988 yılında Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı, Araştırma Planlama Koordinasyon Kurulu Başkanlığının 22.08.1988 tarihli, AİD/G-1-04/253 sayılı “Araştırma Kuruluşları İç Düzenleme Talimatı” ile faaliyet sahası değiştirilmeksizin konu araştırma kuruluşu haline dönüştürülerek Pamuk Araştırma Enstitüsü adını almıştır.

​