Nền nông nghiệp của tỉnh đã hình thành một số vùng sản xuất chuyên canh về lúa chất lượng cao, sắn nguyên liệu, cà phê, cao su, hồ tiêu…, áp dụng cơ giới hóa trong sản xuất để tăng năng suất, chất lượng. Một số mô hình ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao được đưa vào sản xuất như mô hình trồng rau xà lách và các loại dưa lưới bằng công nghệ thủy canh của HTX Nguyên Khang (Hải Lăng), 2 mô hình trồng rau, dưa lưới, dưa hấu đỏ bằng công nghệ nhà màng, thủy canh ở Vĩnh Trung, Vĩnh Tú (Vĩnh Linh); mô hình sản xuất măng tây trên cát của Công ty Khoáng sản Quảng Trị. Ngoài ra, một số mô hình trồng cây ăn quả đặc sản mang lại giá trị thu nhập bình quân từ 100 - 200 triệu đồng/ ha đang được tập trung mở rộng diện tích và chứng nhận vùng sản xuất an toàn thực phẩm, với quy mô diện tích đạt gần 50 ha như mô hình trồng cam K4 ( Hải Lăng), trồng bưởi da xanh ở Tân Thủy (Vĩnh Thủy, Vĩnh Linh), Cam Thành (Cam Lộ), Hải Sơn, Hải Phú ( Hải Lăng)…Một số địa phương của huyện Cam Lộ triển khai thí điểm trồng các loại cây dược liệu như cà gai leo, chè vằng, đinh lăng… gắn với chế biến, xây dựng thương hiệu sản phẩm.

    Trên lĩnh vực chăn nuôi, đã từng bước chuyển hướng chăn nuôi từ hình thức nhỏ lẻ, phân tán sang hình thức trang trại, gia trại theo hướng thâm canh bán công nghiệp gắn với an toàn dịch bệnh và đảm bảo vệ sinh môi trường. Đã bước đầu hình thành một số mô hình chăn nuôi hộ lớn và liên kết trong sản xuất có hiệu quả cao. Đối với lâm nghiệp, công tác quản lý rừng bền vững theo tiêu chí FSC cũng đã được các địa phương quan tâm và nhân dân ủng hộ. Quảng Trị là tỉnh đi đầu trong việc quản lý rừng bền vững theo tiêu chuẩn FSC với 22.158 ha rừng trồng được cấp chứng chỉ của 3 công ty lâm nghiệp và 572 hộ gia đình. Sau ảnh hưởng của sự cố môi trường biển, hoạt động nuôi trồng và khai thác thủy sản gắn với bảo vệ nguồn lợi được đẩy mạnh, năng lực tàu thuyền phát triển nhanh, nhất là tàu đánh cá xa bờ. Đến nay đã có 25/32 tàu được hợp đồng đóng mới, 84/116 tàu cá được nâng cấp theo Nghị định 67/2014/NĐ - CP của Chính phủ và Quyết định 48/2010/QĐ-TTg của Thủ tương Chính phủ. Có 186 tàu đăng ký khai thác ở vùng biển xa. Triển khai tái cơ cấu ngành nông nghiệp bước đầu đã đạt được nhiều kết quả đáng kể, tuy nhiên vẫn còn những hạn chế, tồn tại. Đó là cơ cấu nông nghiệp, kinh tế nông thôn chuyển dịch chưa rõ nét và thiếu bền vững. Sản xuất lương thực vẫn đóng vai trò chủ yếu trong cơ cấu cây trồng, tỷ trọng chăn nuôi thủy sản trong cơ cấu nội ngành còn thấp. Năng suất, chất lượng, khả năng cạnh tranh của nhiều sản phẩm nông nghiệp còn hạn chế, kết cấu hạ tầng phục vụ bảo quản, chế biến như kho tàng, sân phơi, bến bãi còn thiếu và yếu. Cùng với đó, công nghiệp chế biến nông sản hiện tại đang ở mức quy mô nhỏ, công nghệ thiết bị còn lạc hậu nên chất lượng chưa cao. Trên thực tế thì hầu hết nông sản chế biến ở dạng sơ chế, giá trị gia tăng rất thấp, chưa xây dựng được thương hiệu, mẫu mã bao bì kém hấp dẫn. Mặc dù đã có nhiều nỗ lực áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nhưng năng suất một số loại cây trồng quan trọng như cao su, cà phê, hồ tiêu, sắn, lạc… tăng chậm. Dịch bệnh đã làm cho chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản không ổn định về năng suất và thu nhập… Theo định hướng của tỉnh, cơ cấu ngành nông nghiệp đến năm 2020 sẽ tập trung phát triển các sản phẩm trồng trọt hàng hóa chủ lực có lợi thế, trong đó ưu tiên các sản phẩm như lúa chất lượng cao, cà phê, hồ tiêu, cao su, chuối, lạc, rau quả…; các loại con nuôi chủ lực như bò, lợn, gia cầm, tôm thẻ chân trắng, tôm sú… Đồng thời phát triển nhóm sản phẩm đặc sản của địa phương, gắn với chỉ dẫn địa lý theo chương trình “Mỗi xã một sản phẩm”. Khai thác tối đa lợi thế, tiềm năng của từng địa phương; huy động, sử dụng hiệu quả các nguồn lực đầu tư; tăng cường năng lực cạnh tranh trong điều kiện hội nhập quốc tế và thực hiện các giải pháp ứng phó hiệu quả với biến đổi khí hậu. Để đạt được các mục tiêu trên, tỉnh chỉ đạo các cấp, các ngành và các địa phương tập trung vào các nhiệm vụ, giải pháp chủ yếu. Đó là tiếp tục tuyên truyền đề án và các nội dung tái cơ cấu ngành nông nghiệp; tuyên truyền, phổ biến các mô hình tái cơ cấu hiệu quả. Xây dựng cơ chế, chính sách huy động các nguồn lực thực hiện tái cơ cấu ngành nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững như chính sách hỗ trợ bù lãi suất đối với phát triển cây trồng chủ lực trên địa bàn tỉnh, chính sách hỗ trợ doanh nghiệp, hộ gia đình tham gia hợp tác sản xuất, liên kết để thực hiện các mô hình theo hướng cánh đồng mẫu lớn, cơ chế, chính sách khuyến khích và huy động các nguồn lực hỗ trợ cho việc chuyển đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp. Tiếp tục đổi mới và phát triển các hình thức tổ chức sản xuất trong nông nghiệp. Hỗ trợ phát triển nguồn nhân lực nông nghiệp, nông thôn; thu hút và tạo điều kiện phát triển các doanh nghiệp nông nghiệp; hỗ trợ phát triển cơ giới hóa các khâu, các lĩnh vực sản xuất nông nghiệp và chế biến nông sản.

    Tăng cường nghiên cứu, chuyển giao và ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất; phát triển mạnh nông nghiệp công nghệ cao. Hỗ trợ xây dựng, đăng ký các thương hiệu nông sản thế mạnh của tỉnh. Từng bước áp dụng hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật, quy trình kỹ thuật sản xuất; đẩy mạnh đăng ký bảo hộ sản phẩm, bảo hộ chỉ dẫn địa lý, nhãn hiệu sản phẩm. Tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực nông nghiệp nông thôn, phát triển thị trường tiêu thụ nông sản, thực phẩm. Tiếp tục huy động các nguồn lực xã hội, thúc đẩy hoạt động đầu tư theo hình thức “đối tác công - tư” để phát triển kết cấu hạ tầng nông nghiệp, nông thôn ngày càng hiện đại. Đẩy mạnh cải cách hành chính, cải thiện môi trường đầu tư kinh doanh, tăng cường đào tạo và nâng cao chất lượng nguồn nhân lực để nâng cao năng lực, hiệu lực và hiệu quả quản lý ngành từ tỉnh đến địa phương.