湖南农业大学棉花研究所是1998年正式成立的，是湖南农业大学专门进行棉花科研的唯一单位。现任所长陈金湘，教授，博士生导师。棉花研究所现有教师和专职科研人员7人，其中教授2人，研究员2人，副教授2人，副研究员1人，研究生15人，工人1人。主要从事棉花育种、栽培研究和博士、硕士生的培养。主要研究方向：优质高产棉花新品种选育；两系杂交棉应用与研究；现代生物技术在棉花新品种选育和栽培上的应用；棉花优化栽培及计算机专家系统研究；棉花飘浮育苗技术及其机理研究。

主攻目标：现代生物技术在棉花新品种选育和栽培上的应用；开拓和创造新的种质资源，创建棉花高产、高效栽培新技术。

20世纪90年代以来，在教学和科等方面取得了显著的成绩，获国家教学二等奖2项；获省、部级科技进步奖10多项；审定棉花品种3个；获国家发明专利1项，新申请国家发明专利3项。其中“棉花规范化栽培技术研究”获湖南省科技进步2等奖，研究成果已在省内外推广，共增净产值60多亿元。2002年审定的转基因抗虫棉新品种“农杂62”已作为湖南省第6次品种更换的主推品种，在全省大面积推广应用。该品种除了抗棉铃虫等鳞翅目害虫外，还具有良好的丰产性和优良的品质特性，2005年获湖南省科技进步二等奖，已在长江流域棉区广泛推广。2004、2005年审定的“金农棉1号和金农棉2号”，是采用系统选育和多重杂交相结合的方法培育成的杂交棉新品种。“棉花水浮育苗技术及物化产品的研究与应用”2006年通过了湖南省科技厅组织的鉴定，成果居国内领先水平。

在《科学通报》、《生态学报》、《棉花学报》等刊物上发表论文100多篇，专著、教材等11本。

棉花研究所承担了国家、省部下达的研究课题和企业横向合作等课题20多项，其中主持国家“863”课题“棉花新品种选育与繁育技术”1项，国家“十五”攻关课题“棉花优质高效关键共性技术研究”1项。

在棉花转基因育种方面，已育成双价抗虫棉、抗虫+抗除草剂（草苷膦）双抗棉品系4个，2003年有5个转基因抗虫棉新品种和杂交组合由国家转基因安全管理办公室批准在湖南省进行安全中试，2005年有2个新品种和杂交组合（农杂68和JX0010）批准在湖南省进行安全性评价试验。2007年有3个杂交组合进入了湖南省区域试验的预试，1个组合进入了湖南省区域试验。

棉花两系法杂种优势利用研究现已取得重大突破，首次育成棉花温敏不育系2个。棉花水浮育苗技术和物化产品开发已申请了2项国家发明专利。