Program Studi Mikrobiologi Pertanian merupakan program studi yang mengelola kesatuan belajar tentang sumber daya pertanian yang bersifat hayati, menguntungkan, dan berkesinambungan. Banyak aspek pertanian yang hanya dapat dijelaskan dengan penghampiran mikrobiologis. Mikrobiologi sebagai ilmu menjadi dasar yang sangat penting dalam pengembangan bioteknologi modern.
Pada tahun 1950, beberapa tahun setelah berdirinya Fakultas Pertanian UGM, didirikan Laboratorium Mikrobiologi yang kemudian berkembang menjadi Seksi Mikrobiologi pada tahun 1963.
Mulai tahun 1972, Seksi Mikrobiologi ditingkatkan menjadi Departemen Mikrobiologi Pertanian dan selanjutnya mengelola Program Studi Mikrobiologi Pertanian. Departemen Mikrobiologi Pertanian selanjutnya berubah menjadi Jurusan Mikrobiologi Pertanian. Berdasarkan Keputusan Menteri Pendidikan dan Kebudayaan Nomor 22/DIKTI/Kep/85, Jurusan Mikrobiologi Pertanian dihapus dan Program Studi Mikrobiologi dikelola dalam Jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UGM.
Pada tahun 1994 dengan berlakunya kurikulum nasional Program Studi Mikrobiologi Pertanian dihapus, dan studi Mikrobiologi menjadi bagian dari Program Studi Ilmu Tanah. Dalam perkembangan selanjutnya berdasarkan SK Rektor UGM Nomor 121/P/SK/HKTL/2003 Program Studi Mikrobiologi Pertanian dibuka kembali dan dikelola secara langsung oleh Fakultas Pertanian.
Pada tahun 2009 Departemen Mikrobiologi Pertanian dibuka kembali berdasarkan SK Rektor UGM No. 294/P/SK/HT/2009 tentang Pembukaan Jurusan Mikrobiologi Pertanian Universitas Gadjah Mada, dan Program Studi Mikrobiologi Pertanian dikelola oleh Jurusan Mikrobiologi Pertanian. Berdasarkan Struktur Organisasi Dan Tata Kelola (SOTK), Jurusan berubah menjadi Departemen.
Mahasiswa di Program Studi Mikrobiologi Pertanian dididik untuk menjadi sarjana pertanian yang memiliki kepakaran di bidang Mikrobiologi melalui pembekalan keilmuan dan ketrampilan praktis. Pembekalan keilmuan dan ketrampilan praktis tersebut dilakukan melalui perkuliahan, asistensi/diskusi, tugas penelaahan pustaka, kegiatan praktek laboratorium, kegiatan praktek lapangan, seminar kelas, dan kuliah kerja nyata (KKN). Pada tahap akhir, para mahasiswa diwajibkan melakukan penelitian yang hasil penelitiannya dilaporankan dalam bentuk skripsi. Dalam melakukan penelitian, para mahasiswa mendapatkan bimbingan dari para dosen yang ahli sesuai bidangnya. Satu mahasiswa dibimbing oleh dua dosen pembimbing skripsi, dan didorong untuk dapat mempublikasikan hasil penelitiannya melalui seminar atau ditulis sebagai makalah di jurnal ilmiah nasional.