Institutt for plantevitenskap tilbyr doktorgradsstudier som fører til MS-grader i kornvitenskap, plantevitenskap og hagebruk, og til en Ph.D. grad i kornvitenskap eller plantevitenskap, med et valgfritt program med vekt i planteavl og genetikk. Spesialisert akademisk og forskningsopplæring i plantevitenskap er tilgjengelig innen planteavl og genetikk, ugrasvitenskap, bioteknologi og felt- og fôrproduksjon og -forvaltning. Spesialiseringsområder innen hagebruk og skogbruk inkluderer avl og genetikk, bioteknologi, fysiologi, forplantning, sport og urban gresspleie, og produksjon og forvaltning av hagebruksvekster som treaktige planter, poteter, grønnsaker og urteaktige prydplanter. Spesialiseringsområder innen kornvitenskap kan innebære forskning innen områdene karbohydrater, enzymer, belgfrukter og andre nordlig dyrkede avlinger; byggmalting og brygging; hvetemaling, baking og pastabehandling. Hvert studieområde er designet for å gi studentene forståelse av disiplinen og relevante regionale og globale samfunnsspørsmål. Institutt for plantevitenskap ligger i Loftsgard Hall, som gir et topp moderne anlegg for tverrfaglig forskning innen plantevitenskap, alt fra grunnleggende studier og bioteknologi til de mer tradisjonelle anvendte områdene. Fasiliteter for kornvitenskapelig forskning er lokalisert i Harris Hall. Disse fasilitetene inkluderer analytiske laboratorier for forskning på kornkvalitet, baking, fresing, malting og brygging, og pasta- og nudelbehandling. State-of-the-art drivhus og omfattende vekstkammerfasiliteter er også tilgjengelig, og det samme er 100 hektar med feltforskningsland ved siden av Plant Science Complex. Ytterligere 500 dekar med forskningsland ligger nær North Dakota State University campus. En hagebruksgård bare 25 miles vest for campus har et omfattende arboret. Utmerkede støttedisipliner som ligger i nærheten, eller i Plant Science Complex, inkluderer jordvitenskap, botanikk, mattrygghet, biokjemi og molekylærbiologi, entomologi og plantepatologi. Institutt for plantevitenskap oppmuntrer til tverrfaglig forskning, og studentene skreddersyr ofte forskningsprogrammet for å møte deres interesser ved å samarbeide med fakultetet i en eller flere av støttedisiplinene. Studentantall per fakultetsmedlem er begrenset, slik at studenten får tilstrekkelig personlig oppmerksomhet og samarbeider tett med sin rådgiver innen forskning. Det endelige utvelgelsen av rådgiver vil skje på bakgrunn av studentens interesse, tilgjengelighet av plass i forskerens laboratorium, og et felles ønske fra student og professor om å samarbeide.

Institutt for landbruk, jordbruksvirksomhet og miljøvitenskap tilbyr en samarbeidende doktorgrad. program i hagebruk, gjennom et partnerskap med Institutt for hagebruk ved Texas A&M University i College Station. Graden tildeles av Texas A&M University; Imidlertid kan mye av kursarbeidet, forskningen og utdannet rådgivning fullføres ved Texas A&M University-Kingsville og / eller Texas A&M University-Kingsville Citrus Center. Graduate studier som fører til denne graden kan omfatte alle aspekter av hagebruk. Studenter i programmet oppfordres sterkt til å tilbringe minst to semestre i Texas A&M University i College Station og til å jobbe under ledelse av en rådgivende komité bestående av medlemmer av begge universitetsfakultetene med en komités formann fra hver av de to universiteter. Komiteens leder må være et fakultetsmedlem med en fakultetsavtale fra Texas A&M University.

Ph.D. grad i plantevitenskap administreres sammen med Institutt for plantepatologi. Ph.D. Programmet tar tre til fire år og krever original forskning og utvikling av ny kunnskap.