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月迁至河南安阳。
作为唯一的国家级棉花专业综合科研机构，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，编辑出版有《棉花学报》《中国棉花》和Journal of Cotton Research专业期刊。
现有在职职工453人，其中科技人员350人，研究员63人，副研究员80人；中国工程院院士1人，国际欧亚科学院院士1人，国家自然科学基金杰出青年基金获得者1人，国家高层次人才特殊支持计划入选者6人，全国创新争先奖状获得者2人，中原学者4人，中华农业英才奖获得者2人，全国农业科研杰出人才5人；博士生导师29人，硕士生导师82人；博士后流动站在站人员24人；在所研究生385人，其中留学生37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，围绕“四个面向”指示要求，组建了12支创新团队。
中棉所拥有棉花生物育种与综合利用全国重点实验室和棉花生物育种及产业技术国家工程研究中心等12个国家级科研平台，农业农村部植物生态环境安全检验测试中心（安阳）及农业农村部棉花品质检验测试中心等9个省部级科研平台。
建所至今，几代中棉所人秉承“艰苦奋斗、甘于奉献、勤于实践、勇于创新”的“中棉所精神”，开拓进取，砥砺奋进，育成棉花品种196个，小麦品种37个，玉米品种4个，中棉所棉花品种种植面积一度占全国棉花种植面积的50%左右。获省部级以上成果奖励114项，其中国家级奖23项，包括一等奖4项。中棉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。