Dinas Pertanian dan Ketahanan Pangan Daerah Istimewa Yogyakarta (DPKP DIY) berdiri pada tanggal 1 Januari 2019 seiring dengan dinamika perkembangan dan adanya penataan kelembagaan baru Pemerintah Daerah Daerah Istimewa Yogyakarta sesuai dengan Peraturan Daerah Daerah Istimewa Yogyakarta Nomor 1 Tahun 2018. Kepala DPKP DIY pasca penataan kelembagaan yaitu Ir. Sasongko, M.Si. dan pada tahun 2022 ini Kepala DPKP DIY dijabat oleh Ir. Sugeng Purwanto, M.M.A.

DPKP DIY merupakan gabungan dari Dinas Pertanian DIY, Badan Ketahanan Pangan dan Penyuluhan DIY, serta Bidang Perkebunan pada Dinas Kehutanan dan Perkebunan DIY. DPKP DIY merupakan implementasi dari Undang-Undang Nomor 23 Tahun 2014 tentang Pemerintahan Daerah dan Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun 2016 tentang Perangkat Daerah yang mengamanatkan kepada setiap pemerintah daerah untuk menyelenggarakan urusan pemerintahan wajib yang tidak berkaitan dengan pelayanan dasar.

Kelembagaan DPKP DIY diatur dalam Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta Nomor 83 Tahun 2021 Tentang Kedudukan, Susunan Organisasi, Tugas, Fungsi dan Tata Kerja DPKP DIY. Kelembagaan tersebut terdiri dari Sekretariat Dinas, Bidang Tanaman Pangan, Bidang Hortikultura, Bidang Perkebunan, Bidang Peternakan dan Kesehatan Hewan, serta Bidang Ketahanan Pangan.

DPKP DIY memiliki Unit Pelaksana Teknis (UPT) yang kelembagaannya diatur dalam Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta Nomor 96 Tahun 2018 Tentang Pembentukan, Susunan Organisasi, Tugas, Fungsi dan Tata Kerja Unit Pelaksana Teknis pada DPKP DIY. UPT pada DPKP DIY terbagi menjadi 4, yaitu UPT Balai Pengembangan Perbenihan dan Pengawasan Mutu Benih Tanaman Pertanian, UPT Balai Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian, UPT Balai Pengembangan Perbibitan Ternak dan Diagnostik Kehewanan, dan UPT Balai Proteksi Tanaman Pertanian.

Kepala DPKP DIY dalam struktur tugasnya memimpin 1 Sekretariat Dinas, 5 Bidang, 4 UPT dan 12 Jabatan Fungsional Tertentu.