Até a primeira metade do século XIX, o povoamento do solo capixaba ficou restrito ao litoral. A produção de açúcar, de farinha de mandioca e a exploração de madeira eram as principais atividades econômicas. Posteriormente, iniciou-se o desbravamento do interior por imigrantes vindos do Rio de Janeiro e Minas Gerais à procura de terras para plantio de café. Na segunda metade do século XIX, foram criados os Núcleos Coloniais para receber imigrantes europeus que começaram a chegar no Estado a partir de 1845.

A necessidade de coordenar a ocupação da fronteira agrícola e construir infraestruturas para transportar a produção de café do interior para os portos levou os governantes a criarem os primeiros órgãos de ação no meio rural capixaba ligados às áreas de terras, colonização e obras.

Na primeira metade do século XX, a economia capixaba tinha total dependência da cultura do café, que sofria constantes crises de preço, além de ser cultivado com técnicas bem primitivas em relação aos demais estados produtores.

Visando principalmente dar maior apoio à cafeicultura, o governo criou em 1924 a Secretaria de Agricultura, Terras e Obras, depois transformada em Secretaria da Agricultura, Viação e Obras Públicas. Em seguida, surgiram a Bolsa de Café de Vitória e o Serviço de Defesa do Café.

Em 1951, a pasta foi transformada em Secretaria de Agricultura, Terras e Colonização para atuar nas áreas de agricultura, terras devolutas, colonização/assistência ao trabalho e contando com as Divisões de: Experimentação, Fomento, Terras e Colonização e Escolas Agrotécnicas.

A Escola Prática de Agricultura, situada em São João de Petrópolis – Santa Teresa, criada pelo governo estadual em 1940, passou a ser supervisionada pelo Ministério da Agricultura em 1948, depois da assinatura de um convênio entre o Estado do Espírito Santo e a União.

A partir do final da década de 60, iniciou-se a era dos grandes programas e projetos concebidos e coordenados pelo Governo Federal. Com grandes dotações orçamentárias e executados por órgãos federais e estaduais, esses programas geralmente eram voltados para produtos ou áreas específicas.

Nesse contexto e com a reestruturação do governo estadual levada a efeito pela lei 3.043 de 31/12/1975 e legislações posteriores, a Secretaria de Estado da Agricultura passa a ter, no início da década de 80, os seguintes órgãos descentralizados: Empresa Capixaba de Pesquisa Agropecuária (EMCAPA); Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Espírito Santo (EMATER-ES); Empresa Espírito-Santense de Pecuária (EMESPE); Companhia de Fomento Agroindustrial (COFAI); Companhia de Armazéns e Silos do Espírito Santo (CASES); Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola (CIDA); Centrais de Abastecimento do Estado do Espírito Santo (CEASA/ES) e Instituto Comissão de Planejamento Agrícola do Espírito Santo, órgãos financiados, em geral, com recursos federais e seus programas desenvolvidos por grande contingente de força técnica.

Essa situação durou até o final da década de 1980, quando os recursos federais se tornaram escassos. Iniciou-se então um longo debate sobre a reforma administrativa da Secretaria de Estado da Agricultura, com o objetivo de torná-la adequada à realidade estadual. A primeira grande reestruturação ocorreu em 1996 com extinções e fusões de órgãos descentralizados, cujo processo seguiu em frente até 2004.

Durante esse período, o sistema público agrícola sofreu grande redução de pessoal, sendo obrigado a contratar força de trabalho na condição de cargos comissionados e de designação temporária para suprir necessidades específicas. A atual estrutura da Secretaria de Estado da Agricultura, Abastecimento, Aquicultura e Pesca foi implementada com a finalidade de adequá-la às novas demandas do setor rural e a situação funcional de seus servidores.

Atualmente a SEAG conta com três Subsecretarias: a Subsecretaria para Assuntos Administrativos, a Subsecretaria de Aquicultura, Pesca e Desenvolvimento Rural Sustentável e a Subsecretaria de Infraestrutura Rural; seis Gerências Técnicas: de Agricultura Familiar (GEAF), de Estudos e Projetos (GEP), de Conservação e Manutenção de Estradas Vicinais (GECONSE), de Infraestrutura e Obras Rurais (GIOR), de Suporte Técnico e Integração com os Municípios (GESTIM) e de Obras de Pavimentação, Pontes e Calçamento Rural (GEOP); oito Coordenações Técnicas: de Agroecologia e Produção Orgânica (COAGRO), de Aquicultura, Pesca e Produção Animal (CAPPA), de Silvicultura e Produção Vegetal 8 (CSVEG), de Agroindústria e Empreendedorismo Rural (COAER), de Fruticultura (CFRUT), de Suporte Técnico (CSTEC), de Projetos para Mulheres (CPROM) e de Juventude Rural e da Pesca (COJUV); e três Gerências de Apoio: Administrativa (GEAD), de Licitações, Contratos e Convênios (GELICC) e de Planejamento, Orçamento e Finanças (GEPOF); Ainda compõem a estrutura da SEAG: o Gabinete do Secretário (GABSEC), a Assessoria de Comunicação (ASSCOM), o Escritório Local de Projetos, Processos e Inovação (ELPPI) e a Unidade Executora de Controle Interno (UECI), todos ligados diretamente à Direção Superior.

São três órgãos vinculados à Secretaria da Agricultura: Instituto de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper), Instituto de Defesa Agropecuária e Florestal do Espírito Santo (Idaf) e Centrais de Abastecimento do Espírito Santo S/A (Ceasa).