Sekretariat Dinas Pertanian DIY dipimpin oleh Eselon III yaitu Sekretaris Dinas dan mempunyai tugas menyelenggarakan kesekretariatan Dinas. Sekretaris Dinas membawahi 3 Subbagian yang masing-masing dipimpin oleh Eselon IV yaitu Subbagian Umum, Kelompok Substansi Program, dan Kelompok Substansi Keuangan.

Sekretariat mempunyai fungsi:

1. penyusunan program kerja Sekretariat;
2. perumusan kebijakan teknis kesekretariatan;
3. penyusunan program Dinas;
4. pengelolaan keuangan Dinas;
5. penyelenggaraan kepegawaian Dinas;
6. penyelenggaraan kerumahtanggaan, pengelolaan barang, kepustakaan, kearsipan kehumasan dan ketatalaksanaan Dinas;
7. pelaksanaan program administrasi perkantoran;
8. pengelolaan data dan pengembangan sistem informasi;
9. fasilitasi perumusan kebijakan teknis bidang tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, peternakan dan kesehatan hewan serta ketahanan pangan;
10. fasilitasi pelaksana koordinasi dan pengembangan kerjasama teknis;
11. pelaksanaan program administrasi perkantoran;
12. pelaksanaan program peningkatan sarana dan prasarana aparatur; 
13. pelaksanaan program peningkatan pengembangan sistem pelaporan capaian kinerja dan keuangan;
14. fasilitasi penyusunan rekomendasi kebijakan ketahanan pangan;
15. fasilitasi Pusat Perbenihan Yogyakarta;
16. pelaksanaan dekonsentrasi dan tugas pembantuan;
17. penyelenggaraan pemantauan dan evaluasi program serta penyusunan laporan kinerja Dinas;
18. pelaksanaan pemantauan, evaluasi, dan penyusunan laporan program Sekretariat; dan
19. pelaksanaan tugas lain yang diberikan oleh atasan sesuai tugas dan fungsi Dinas.

Subbagian Umum berkedudukan dibawah dan bertanggungjawab kepada Sekretaris Dinas. Subbagian Umum bertugas menyelenggarakan kepegawaian, kerumahtanggaan,pengelolaan barang, kepustakaan, kearsipan, kehumasan, dan ketatalaksanaan Dinas. Subbagian Umum mempunyai fungsi: 

1. penyusunan program kerja Subbagian Umum;
2. pengelolaan data kepegawaian Dinas;
3. penyiapan bahan mutasi pegawai Dinas;
4. penyiapan kesejahteraan pegawai Dinas;
5. penyiapan bahan pembinaan pegawai Dinas;
6. penyelenggaraan kerumahtanggaan Dinas;
7. pengelolaan barang Dinas;
8. penyelenggaraan kehumasan Dinas;
9. penyelenggaraan kepustakaan Dinas;
10. pengelolaan kearsipan Dinas;
11. penyiapan bahan ketatalaksanaan Dinas;
12. pengelolaan administrasi jabatan fungsional;
13. pelaksanaan pemantauan, evaluasi, dan penyusunan laporan program Subbagian Umum; dan
14. pelaksanaan tugas lain yang diberikan oleh atasan sesuai dengan tugas dan fungsi Dinas.

Kelompok Substansi Program berkedudukan dibawah dan bertanggungjawab kepada Sekretaris Dinas. Kelompok Substansi Program bertugas melaksanakan penyusunan program, pemantauan, evaluasi dan pelaporan serta pengelolaan data informasi. Kelompok Substansi Program mempunyai fungsi:

1. penyusunan progam kerja Kelompok Substansi Program;
2. penyusunan rencana program Dinas;
3. penyiapan bahan dan pelaksanaan kerja sama di bidang tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, peternakan dan kesehatan hewan, ketahanan pangan;
4. pengelolaan data, pengembangan sistem informasi dan pelayanan informasi bidang tanaman pangan,
5. hortikultura, perkebunan, peternakan dan kesehatan hewan, ketahanan pangan;
6. penyelenggaraan pemantauan dan pengendalian program bidang tanaman pangan, hortikultura, perkebunan, peternakan dan kesehatan hewan, ketahanan pangan;
7. pelaksanaan evaluasi dan penyusunan laporan kinerja Dinas;
8. penyusunan program pembangunan pertanian;
9. penyusunan kegiatan pembangunan pertanian;
10. penyusunan rencana anggaran dinas;
11. pembinaan dan pengawasan manajemen pengelolaan data dan statistik komoditas serta sumber daya strategis;
12. penyusunan, pengembangan, dan pengawasan kerja sama teknis/kemitraan usaha pertanian;
13. penyusunan rencana penataan dan pengembangan pewilayahan komoditas pertanian;
14. pelaksanaan pemantauan, evaluasi, dan penyusunan laporan program Kelompok Substansi Program; dan
15. pelaksanaan tugas lain yang diberikan oleh atasan sesuai dengan tugas dan fungsi Dinas.

Kelompok Substansi Keuangan berkedudukan dibawah dan bertanggungjawab kepada Sekretaris Dinas. Kelompok Substansi Keuangan bertugas melaksanakan pengelolaan keuangan Dinas. Kelompok Substansi Keuangan mempunyai fungsi:

1. penyusunan program kerja Kelompok Substansi Keuangan;
2. pengelolaan keuangan Dinas;
3. penyelenggaraan perbendaharaan dinas;
4. pelaksanaan akuntansi keuangan Dinas;
5. pelaksanaan verifikasi anggaran Dinas;
6. penyusunan pertanggungjawaban anggaran Dinas;
7. pelaksanaan pemantauan, evaluasi, dan penyusunan laporan Kelompok Substansi Keuangan; dan
8. pelaksanaan tugas lain yang diberikan oleh atasan sesuai dengan tugas dan fungsi Dinas