1958年，中共浙江省委决定创办一所高等林业院校，定名“天目林学院”。

当年6月，以省林业厅为主，建德地委抽调党政干部，一批知名教授和 留学归国学者共同参与筹建。当时确定专业设置为林业、木材采伐与运输机械化、木材机械加工和林产化学加工工艺专业。招生规模400名。 1959年7月，省委、省人民委员会决定，温州林学院与天目林学院合并。 1960年2月，省委决定，浙江农学院、天目林学院、舟山水产学院合并，成立浙江农业大学。 1962年2月，省委决定，天目林学院从浙江农业大学划出，归省教育厅领导，党委工作归省高校党委领导。原属省农科院领导的林科所划归省林业厅和天目林学院双重领导。 1966年9月，省人民委员会同意“天目林学院”改名为“浙江林学院”。 1970年7月，省革委会决定，浙江林学院与浙江农业大学合并。 1978年4月，省革委会决定，浙江农业大学林学系改为浙江农业大学天目分校。 1979年2月，国务院批准同意恢复浙江林学院。 1981年12月，国务院批准浙江林学院为首批学士学位授予单位。 1986年7月，根据省委、省政府指示，浙江林学院由省林业厅主管改由省教委主管。 1997年11月，顺利通过国家教委对我校本科教学合格评价。 1999年5月，学校制订了《浙江林学院十年改革和发展纲要》。 2000年7月，浙江省林业干部学校整体并入浙江林学院。 2000年12月，浙江省发展计划委员会批复同意浙江林学院扩建。

2001年5月，新校区校园总体规划方案通过评审。

2001年6月6日，新校区一期工程开工建设。

2002年10月8日，新校区一期工程竣工启用。

2003年7月6日，学校机关整体搬迁至东湖校区。 2003年6月，学校出台《浙江林学院学校定位与中长期发展规划纲要(2003-2020)》。 2003年9月，国务院学位委员会正式批准我校为硕士学位授予单位。 2004年5月，召开中共浙江林学院第一次党代会。 2007年5月，优秀成绩通过教育部本科教学工作水平评估。 2008年10月，举行浙江林学院建校50周年庆典。 2010年3月，经教育部批准浙江林学院更名为浙江农林大学。

6月6日，举行浙江农林大学揭牌庆典。 2010年7月，召开中共浙江农林大学第一次党代会，提出“到2020年把学校初步建设成为国内知名的生态性创业型大学”的发展战略目标。 2010年12月，七届二次教职工暨十届二次工会会员代表大会审议通过《浙江农林大学中长期发展规划纲要(2011-2020)》。 2012年12月，获批“竹资源与高效利用”服务国家特殊需求博士人才培养项目。 2013年9月，诸暨校区建成启用，天目学院整体搬迁。 2013年9月，与塞尔维亚诺维萨德大学合作举办孔子学院。 2014年2月，学校出台《关于深化与完善校内管理体制改革的若干意见》。 2014年7月，成为浙江省人民政府和国家林业局共建高校。 2014年10月，获批林学一级学科博士后科研流动站。 2015年5月，《浙江农林大学章程》核准颁布。 2015年11月，召开中共浙江农林大学第二次党代会，提出“到2020年初步建成国内知名的生态性创业型大学”的战略目标。 2017年3月，获批建设省部共建亚热带森林培育国家重点实验室。 2017年8月，入选浙江省重点建设高校。 2018年5月，获批博士学位授予单位。 2018年10月，举行浙江农林大学建校60周年庆典。