L'École nationale supérieure agronomique de Montpellier trouve ses premières origines dans une ferme école, créée en 1842 par Césaire Nivière, sur une exploitation située à La Saulsaie dans les Dombes du département de l’Ain. Elle devient une école régionale d’agriculture en 1848 avec pour objet de former des « chefs d’exploitation, propriétaire ou fermiers » et ses frais de fonctionnement étaient pris en charge par l’État. Mais à la suite de déconvenues financières, l’école est fermée en 1869 et déplacée à Montpellier qui s’offre à l’accueillir sur le site de La Gaillarde.
Les premières année d’existence s’avérèrent toutefois si difficiles que l’école faillit bien disparaître. Elle doit sa pérennité aux succès remportées par ses équipes enseignantes dans la lutte contre le fléau du phylloxéra, dans les années 1870-1890, et à la réputation mondiale qu’elle en retira. D’école régionale, elle devient ensuite brièvement une école impériale, puis une école nationale d’agriculture en 1876. En 1908, comme les autres écoles nationales (Grignon et Granjouan) l'école de Montpellier délivre le diplôme d’ingénieur agricole. Ses domaine de compétence particuliers sont alors : l’agriculture, l’horticulture, la viticulture et la sériciculture.
En 1946, l’Institut national de la recherche agronomique (INRA) est créé et l’un de ses principaux centre est aussitôt installé sur le site de La Gaillarde, entamant des relations fructueuses avec l’école. Avec la constitution du groupe des [écoles nationales supérieures agronomiques] en 1960, celle-ci accède enfin au niveau de l’enseignement supérieur et à la délivrance du titre d’ingénieur agronome. En 1987, elle est habilité à délivrer seule le doctorat. Lors de la création du complexe Agropolis en 1985, l’école devient naturellement l’un de ses principaux promoteurs et axe sa communication internationale autour de ce nouveau concept fédérateur.
Son rapprochement avec le Centre national d'études agronomiques des régions chaudes, le Centre d'expérimentation pédagogique de Florac et le département SIARC de l'École nationale supérieure des industries agricoles et alimentaires permet sa transformation en Montpellier SupAgro, Sous statut de Grand Etablissement (EPCSCP) en Janvier 2007 . Son association avec l'Inra et le Cirad lui permet en octobre 2006 de participer au seul Réseau thématique de recherche avancée (RTRA) labellisé par le gouvernement dans le domaine agronomique.