Põllumajandus- ja keskkonnainstituut (PKI) alustas tegevust 1. jaanuaril 2005, olles üks viiest ümberkorralduste käigus (EPMÜ restruktureerimine Eesti Maaülikooliks) ülikoolis loodud instituudist. PKI-st sai varasemate Eesti Põllumajandusülikooli Agronoomiateaduskonna, Eksperimentaalbioloogia Instituudi, Keskkonnakaitse Instituudi, Polli Aianduse Instituudi, Zooloogia ja Botaanika Instituudi ja Taimebiotehnoloogia Uurimiskeskuse EVIKA tegevuste jätkaja. 2017. aasta septembris jõustus Eesti Maaülikoolis struktuurireform, millega likvideeriti senised osakonnad ja moodustati nende baasil õppetoolid. Põllumajandus- ja keskkonnainstituudis oli reformi järel 8 õppetooli ning eraldiseisvate üsustena kuulusid PKI koosseisu Polli aiandusuuringute keskus ja Rõhu katsejaam. 1. jaanuaril 2022 jõustunud Eesti Maaülikooli akadeemilise struktuuri reformi käigus liideti põllumajandus- ja keskkonnainstituut (PKI) ning majandus- ja sotsiaalinstituut (MSI) uueks ühendatud instituudiks. Uue ühendatud instituudi nimeks sai Põllumajandus- ja keskkonnainstituut (PKI). Uue instituudi koosseisus säilisid kõik 8 senise PKI õppetooli, maamajanduse ökonoomika õppetoolist sai PKI 9. õppetool.