농업기계기술의 향상과 농업기계화 촉진에 기여하기 위하여 정창주(鄭昌柱) 등이 중심이 되어 창립하였다.
1976년 4월에 서울대학교 농업생명과학대학에서 창립하였고 동시에 『한국농업기계학회지』를 창간하였다. 1980년에는 학술상, 기술상, 공로상을 제정하였다. 1992년에는 중국농업기계학회와 학술교류 협정을 조인하였고, 1994년년에는 국제 심포지엄 "국제화시대의 농림축수산기계화의 발전방향"을 개최하였다.
2000년에는 영문저널 "Agricultural and Biosystems Engineering"을 창간하였고, 2001년에는 『한국농업기계학회지』가 한국학술진흥재단 "등재학술지로 선정되었다. 2003년에는 『한국농업기계학회지』의 명칭을 『바이오시스템공학』으로 변경하였다. 2006년에는 제3차 국제 농업기계 및 바이오시스템공학 학술대회(ISMAB 2006)를 개최하였고, 2008년에는 한국농업기계학회를 사단법인으로 등록하였다.
2010년에는 “농업기계분야의 현재와 미래 과제 - 농기계 수출과 식물공장기술”을 주제로 국제 심포지움을 개최하였고, 2012년에는 제6차 ISMAB 국제심포지엄 “Machinery and Mechatronics for Agricultural and Biosystems Engineering”을 개최하였다. 2016년에는 Indonesian Society of Agricultural Engineering과 MOU를 체결하였다. 2018년에는 제1차 (사)한국농업기계학회 포럼을 "농기계•자재 남북교류협력방안"을 주제로 하여 개회하였다. 2019년에는 베트남 농기계산업 현지조사 세미나 및 공청회를 개최하였다.
2022년에는 "글로벌 농기계 산업기술 동향 및 전망"을 주제로 국제 심포지움을 개최하였고, 2024년에는 세계농공학회(CIGR) 제6회 국제학술대회를 개최하였다.
정기적으로 학술발표대회를 개최하며 필요에 따라 국내외 인사를 초청하여 농업기계화의 추진방향을 논의하고 있다. 또한 농업기계 생산업체와 산학협력 관계를 유지하면서 농업기계의 설계나 품질을 향상시키는 방안을 연구하는 용역과제를 모집하는 등 산업의 발전에도 많은 노력을 기울이고 있다.
학술지로 『바이오시스템공학』을 발간하고 있는데, 이 학술지는 SCOPUS에도 등재되었다. 단행본으로는 『농업기계연감』을 비롯하여 농업기계공학 분야의 교재 개발, 『농업기계 핸드북』 · 『농업기계학술용어집』 등을 발간하였다. 사무실은 전북특별자치도 전주시 완산구 농생명로 310 국립농업과학원 농업공학부 내에 있다.