宋代的農業發展水平是相當高的，尤其是在南方，農業生產和技術達到了一個新的水平。突出表現在這樣幾個方麵：一是發明了一些墾地方法，如圩田、淤田、沙田、葑田、架田、塗田、湖田等；二是農作物分布有很大變化，水稻生產躍居農作物首位，並從國外引進水稻新品種，如越南的“占城稻”，朝鮮的“黃粒稻”。且江南也“競種春稼（小麥），極目不減淮北”。[22]經濟作物，南方的棉業發展很盛，園藝、蠶業也得以發展；三是農業生產條件改善，單位麵積產量提高。宋代農業的重大變化推動了農學理論的發展，最具代表性的是陳敷的《農書》。
陳敷的《農書》著於南宋紹興十九年（1149年），這是最早論述南方水稻生產區域的農業生產技術和經營的農學書籍。這本農書的主要內容有：一是整地技術，將田地分成早田、晚田、丘陵、平原和低地並采取不同的措施；二是育苗，在《善其根苗》篇中主要論述水稻的育苗技術，如培養壯苗的原則和重要性；秧田在插前的耕作和施肥；怎樣防止爛秧；控製秧田水層深淺等；三是中耕除草技術；四是烤田和灌田。陳敷的《農書》第一次專篇係統討論了土地的利用問題，首次明確提出兩條對土壤看法的基本原則：一是土壤雖有好壞，但若治理得當，同樣可栽種作物。對不同的土壤可采取不同的治理辦法；二是隻要使用得當，土地就可以經常保持壯盛。除合理利用土壤外，施肥也很關鍵，並提出了施肥要點和四種新肥源，尤其推崇“用糞猶用藥”的思想。陳敷的《農書》是宋代農業上的重要成就之一，充分體現了農業生產精耕細作的思想。
如同其他領域一樣，宋代的地學成就也很突出，這主要表現於地理學書籍的編纂、地圖的製作、地質的考察和水利事業的發展等諸方麵。