Cumhuriyetimizin kuruluşunu izleyen yıllarda Atatürk'ün önderliğinde her alanda başlatılan hızlı gelişme ve yeniden yapılanma, Zirai Mücadele alanında da kendini göstermiş olup, Enstitü,1934 yılında Ankara (Kalaba)'da Prof. Dr. G. GASSNER'in Müdürlüğünde Merkez Mücadele Enstitüsü adıyla Fitopatoloji bölümü halinde kurulmuştur. 1938' de Prof. Dr. F.S. BODENHEIMER ile Entomoloji Bölümü açılmıştır. Alman fitopatolog Dr. Hans BREMER' in 1949 yılında Enstitü'de göreve başlamasıyla hastalıklar üzerindeki çalışmalar daha da hız kazanmıştır. Sonraki yıllarda, Türk araştırmacı ziraat mühendislerinden oluşan bir ekiple Enstitü yapısı güçlendirilmiştir.
1952 yılında Fitopatoloji Bölümü’nde, Hububat Hastalıkları, Meyve ve Bağ Hastalıkları, Sebze Hastalıkları Laboratuvarları; Entomoloji Bölümü’nde de yine aynı konuların ilgili laboratuvarları kurulmuş ve böylece alt disiplinlerde uzmanlaşmaya gidilmiştir. 1955 yılında Yabancı Ot Laboratuvarı ve ilaç kullanımının artmasıyla da İlaç Tahlil Laboratuvarı açılmıştır. 1957 yılında Enstitü ismi, Ankara Bölge Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü olarak değiştirilmiştir. 1961 yılında Ambar Zararlıları ile Bitki Koruma Müzesi ve Survey Servisi, 1962 yılında Akaroloji, 1964 yılında Viroloji, 1972 yılında Nematoloji ve 1982 yılında da Bakteriyoloji Laboratuvarları faaliyete geçirilmiştir.
Enstitü, 1987yılında "Zirai Mücadele İlaç ve Aletleri Araştırma Enstitüsü" ile birleştirilmiştir. 1988 yılında Tarım ve Köyişleri Bakanlığı bünyesindeki yeniden yapılanma ile Ankara Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü ismini almış ve Kalaba yerleşkesinden Yenimahalle yerleşkesine taşınmıştır.
Enstitü,  Tarımsal Araştırma Mastır Planı çerçevesinde 1998 yılında "Merkez Araştırma Enstitüsü" ne dönüştürülmüştür.