中国农业科学院棉花研究所（简称中棉所）于1957年8月在北京成立，1958年3月迁到河南安阳。
作为唯一的国家级棉花专业科研机构和全国棉花科研中心，中棉所以应用研究和应用基础研究为主，组织和主持全国性的重大棉花科研项目，着重解决棉花生产中的重大科技问题，开展国际棉花科技合作与交流，培养棉花科技人才，宣传推广科研成果与先进的植棉技术，编辑出版《棉花学报》和《中国棉花》专业期刊。
现有在职职工437人，其中科技人员282人，研究员42人，副研究员68人；中国工程院院士1人，国家级“百千万人才工程”人选4人，国家杰出青年基金获得者1人，国家创新研究群体科学基金获得者1人，“万人计划”科技创新领军人才2人，中华农业英才奖获得者2人，全国农业科研杰出人才4人；博士生导师12人，硕士生导师59人。2013年入选中国农业科学院科技创新工程第一批试点研究所。
中棉所拥有棉花生物学国家重点实验室、棉花转基因育种国家工程实验室、国家棉花改良中心、国家棉花种质中期库、国家野生棉种质圃、国家转基因棉花中试与产业化基地和国家棉花新品种推广服务中心等12个国家级科研平台，农业部棉花品质监督检验测试中心等11个省部级科研平台。
建所至今，育成棉花品种106个，小麦品种23个，中棉所棉花品种一度占全国种植面积的50%。获省部级以上成果奖励83项，其中国家级奖23项，包括一等奖4项。该所先后完成了二倍体雷蒙德氏棉（D基因组）、二倍体亚洲棉（A基因组）以及棉花四倍体（A/D组）全基因组测序及图谱绘制工作，在国际棉花基因组测序领域占据领先地位。
1988年至今被中共河南省委、河南省人民政府命名为文明单位，并先后多次获得中国农业科学院院级文明单位和文明单位标兵荣誉称号。