Октябрьская социалистическая революция 1917 создала условия для развития сельского хозяйства на новой социально-экономической основе. Декретом о Земле, принятым 2-м Всероссийским съездом Советов 26 октября (8 ноября) 1917, земля была объявлена государственной (общенародной) собственностью и передана в безвозмездное пользование трудящимся. Крестьяне получили от Советского государства свыше 150 млн. га земель сверх тех, которые им принадлежали раньше. Национализация земли явилась прочной основой социалистического развития деревни.
Сельское хозяйство, разрушенное 1-й мировой и Гражданской войнами, требовало ускоренного восстановления. По инициативе В. И. Ленина 10-й съезд партии (1921) принял решение о переходе к новой экономической политике (нэп), предусматривающей установление более прочной связи социалистической промышленности с крестьянским хозяйством путём широкого использования товарно-денежных отношений, укрепление союза рабочего класса и крестьянства на экономической основе, вовлечение крестьян в социалистическое строительство. Однако возможности подъёма крестьянского хозяйства были ограничены условиями мелкого производства. Развитие социалистической индустрии, рост городов требовали от деревни всё больше хлеба и других продуктов; низкотоварное крестьянское хозяйство, не имевшее возможности удовлетворить эти потребности, становилось тормозом на пути строительства социализма в стране.
Сложнейшие вопросы теории и практики социалистического переустройства сельского хозяйства были решены в кооперативном плане В. И. Ленина, в соответствии с которым через простейшие виды кооперации (потребительскую, сбытовую, снабженческую) был осуществлен переход к более высокой форме производств. кооперирования — колхозам. В 1927 наряду с разветвленной сетью первичных кооперативов было уже свыше 10 тыс. колхозов. Положительный опыт государственных сельскохозяйственных предприятий — совхозов, организованных сразу же после Октябрьской революции 1917 на конфискованных помещичьих землях, а также первых колхозов, помог крестьянам убедиться в преимуществах крупного хозяйства и коллективного труда. В соответствии с решением 15-го съезда партии (1927) началось создание колхозного строя. В результате сплошной коллективизации сельского хозяйства, осуществленной в 30-х гг., социалистическая собственность стала основой экономических отношений в деревне; сельское хозяйство вышло на новый, социалистический путь развития. Переход к крупному общественному сельскохозяйственному производству означал революцию во всём укладе жизни крестьянства. В короткие сроки в деревне была в основном ликвидирована неграмотность, проведена работа по подготовке сельскохозяйственных кадров (агрономов, зоотехников, трактористов, шофёров и других специалистов). Важную роль в становлении и укреплении колхозов сыграли финансовая помощь государства и организационная поддержка рабочего класса. По призыву Коммунистической партии на хозяйственно-организационную работу в колхозы поехало свыше 25 тыс. передовых рабочих; коллективы заводов брали шефство над колхозами.
Для крупного социалистического сельскохозяйственного производства была подготовлена новая техническая база; развернулось строительство тракторных заводов и сельскохозяйственного машиностроения, что позволило наладить массовое производство тракторов и сельскохозяйственных машин (см. Промышленность, Сельскохозяйственное машиностроение). Техническому вооружению сельского хозяйства способствовала организация сети государственных машинно-тракторных станций (МТС).
В 1940 насчитывалось 236,9 тыс. колхозов, 4,2 тыс. совхозов, 7,1 тыс. МТС. Энергетические мощности сельского хозяйства увеличились за 1928—40 с 21,3 млн. л. с. до 47,5 млн.; в расчёте на 1 работника — с 0,4 до 1,5 л. с., на 100 га посевов — с 19 до 32 л. с. Победа социалистических форм хозяйства, внедрение сельскохозяйственной техники, увеличение числа квалифицированных кадров обеспечили существ. рост производства основных сельскохозяйственных продуктов. В 1940 валовая продукция сельского хозяйства возросла по сравнению с 1913 на 41%; повысились урожайность сельскохозяйственных культур, продуктивность сельскохозяйственных животных.
Во время Великой Отечественной войны 1941—45 особенно ярко выявились преимущества социалистической системы хозяйства СССР, сила и жизненность колхозного строя. Несмотря на оккупацию ряда крупных сельскохозяйственных районов, изъятие из сельского хозяйства большого количества техники, уход на фронт почти всех трудоспособных мужчин и прежде всего механизаторов, колхозы и совхозы обеспечивали Советскую Армию и население продовольствием, промышленность — сырьём. Ущерб, нанесённый сельскому хозяйству немецко-фашистскими войсками, исчислялся сотнями млрд. руб. На временно оккупированной территории было разрушено 98 тыс. колхозов, 2890 МТС, 1876 совхозов; истреблено 17 млн. голов крупного рогатого скота, 20 млн. свиней, 27 млн. овец. производство сельскохозяйственной продукции резко сократилось.
В конце войны и особенно после неё началось ускоренное восстановление сельского хозяйства. К 1950 объём сельскохозяйственной продукции в основном достиг довоенного уровня, однако продовольственная проблема в стране не была решена полностью. Сентябрьский пленум ЦК КПСС (1953) наметил меры по дальнейшему развитию сельского хозяйства: укрепление его материально-технической базы, усиление материальной заинтересованности колхозов и колхозников в развитии общественного производства и др. Февральско-мартовский пленум ЦК КПСС (1954) принял решение об освоении целинных и залежных земель, что позволило в короткие сроки существенно увеличить производство зерна и продукции животноводства; валовая продукция сельского хозяйства за 1954—58 возросла на 51%, но сельское хозяйство ещё не удовлетворяло полностью запросы населения и промышленности. Существенную роль в подъёме экономики отрасли сыграли решения Февральского (1958) пленума ЦК КПСС о реорганизации МТС и продаже их техники колхозам, меры по укрупнению колхозного производства с целью более эффективного использования каждым хозяйством технических и трудовых ресурсов, по совершенствованию форм и методов руководства сельское хозяйством и др.
Мартовский (1965) пленум ЦК КПСС определил основные направления дальнейшей аграрной политики партии: создание и совершенствование системы экономических отношений, обеспечивающей прочную заинтересованность колхозов и совхозов, всех работников сельского хозяйства в увеличении производства сельскохозяйственной продукции, улучшении её качества и росте производительности труда; осуществление последовательной интенсификации сельского хозяйства на основе комплексной механизации, химизации, мелиорации земель, концентрации и специализации производства, повышения культуры земледелия и животноводства и т. п.; проведение системы социальных мероприятий, направленных на постепенное сближение условий жизни городского и сельского населения. Программа ускоренного подъёма сельского хозяйства, намеченная Мартовским пленумом, получила развитие в решениях последующих пленумов ЦК КПСС, 23-го (1966), 24-го (1971) и 25-го (1976) съездов партии. Её осуществление создало условия для укрепления экономики колхозов и совхозов, открыло перспективы для рентабельного ведения общественного производства. В сельском хозяйстве проведены крупные экономические мероприятия: установлены твёрдые (стабильные) планы закупок сельскохозяйственных продуктов на ряд лет, экономически обоснованные закупочные цены и повышенная оплата за продукцию, продаваемую государству сверх плана, расширена хозяйственная самостоятельность сельскохозяйственных предприятий, осуществлен переход колхозов от системы авансирования к прямому банковскому кредитованию производственных затрат; введена гарантированная оплата труда колхозников, принят новый порядок исчисления подоходного налога в колхозах и др. Для ускорения темпов интенсификации сельского хозяйства государство приняло на себя расходы сельскохозяйственных предприятий на мелиоративные работы, строительство и содержание крупных водохозяйственных систем, известкование кислых почв, борьбу с почвенной эрозией, коренное улучшение земель и др. Существенно увеличились капитальные вложения в отрасль (с 20% от общего объёма в 1961—65 до 26% в 1971—1975). Их рост сопровождался усилением технического прогресса в сельском хозяйстве, всесторонней механизацией и электрификацией сельскохозяйственного производства, постепенным его переводом на промышленную основу, химизацией сельского хозяйства, мелиорацией земель (подробнее см. в разделе Материально-техническая база сельского хозяйства).