种质资源是农业科技原始创新、现代种业发展的物质基础，是保障粮食安全、建设生态文明、支撑农业可持续发展的战略性资源。北京市农林科学院一直注重强化种质资源建设，现建有4个国家级种质资源保存机构，分别为国家果树种质北京桃、草莓圃，农业部玉米原原种基地，农业部北京油鸡资源保种场，国家级北京鱼类良种场。
同时，各所（中心）也建有种质资源保存机构。蔬菜中心建立了国内第一座蔬菜种质资源中期库，共收集和保存国内外地方品种及“名特优新”品种资源3.5万余份，国外资源占1/3，保存育种中间材料6万份以上，是国际上具有一定影响的蔬菜种质资源库之一，并建立了“北京农作物种质资源库共享信息服务平台”。玉米中心资源保存3.3万份，其中dh系群体资源1.2万份，玉米杂交种资源与dh系资源均列全国首位，是国内最全的涵盖品种权保护、区试审定、农业部征集等权威标准样品。小麦中心保存种质资源9980份，其中保存我国独有小麦光温敏不育种质5150份，同时还拥有其他恢复系种质、高产种质、抗病种质、优质种质、节水种质等。林果所保存资源3000余份，包括桃、草莓、葡萄、樱桃、苹果、梨、板栗、核桃、果树树种以及桧柏、扶芳藤、毛白杨、栾树等林业树种。畜牧所是农业部北京油鸡资源保种场所在地，保存着全国最大的油鸡保种群体。水产所保存着包括西伯利亚鲟、俄罗斯鲟、史氏鲟、达氏鳇等15种亲本，其中北极红点鲑资源占全国80%以上、溪红点鲑资源占全国50%以上。植保所保存2000份60多种食用菌种质资源。草业中心共收集保存观赏草、草坪地被、能源草、饲草等各类草种质资源1089份，涵盖芒属、狼尾草属、偃麦草属、针茅属20个属100余种，拥有我国北方地区种类最全、面积最大的观赏草和能源草资源圃。