เมื่อเดือนพฤศจิกายน ปี พ.ศ. ๒๕๒๖ ที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาภูพานอันเนื่องมาจากพระราชดำริ บ้านนานกเค้า ตำบลห้วยยาง อำเภอเมือง จังหวัดสกลนคร ดร.ยุกติ สาริกภูติ อธิบดีกรมวิชาการเกษตร ได้แจ้งให้คณะทำงาน กรมวิชาการเกษตรในภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน ช่วยกันจัดหาพื้นที่ในจังหวัดหนองคาย เพื่อนำรูปแบบของศูนย์ศึกษาการพัฒนาภูพานฯ ไปขยายผล โดยมอบหมายให้สถาบันวิจัยต่างๆ ของกรมวิชาการเกษตรในขณะนั้น เข้าร่วมดำเนินการ นายสมัคร คอวาณิช ผู้อำนวยการสถานีทดลองหม่อนไหมหนองคาย ได้แจ้งว่ามีที่ดินพื้นที่สาธารณะประโยชน์ ประมาณ ๔,๐๐๐ ไร่ ซึ่งเป็นทำเลเลี้ยงสัตว์ ในเขตอำเภอโพนพิสัย จังหวัดหนองคาย มีความเหมาะสมที่จะดำเนินการ อธิบดีกรมวิชาการเกษตร จึงได้มอบหมายให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ขอใช้พื้นที่ดังกล่าวจากกระทรวงมหาดไทย และมีคำสั่งให้หน่วยงานในสังกัด ได้แก่ สถาบันวิจัยยาง สถาบัน วิจัยพืชสวน สถาบันวิจัยข้าว สถาบันวิจัยหม่อนไหม สถาบันวิจัยพืชไร่ และสถาบันวิจัยการทำฟาร์ม เข้าไปดำเนินการในพื้นที่ หน่วยงานแรกที่เข้าดำเนินการคือ สถาบันวิจัยยาง ได้จัดตั้งเป็นสถานีทดลองยางหนองคาย เมื่อปี พ.ศ. ๒๕๒๙ ต่อมาสถาบันวิจัยพืชสวน ได้จัดตั้งเป็นสถานีทดลองพืชสวนหนองคาย ในปี พ.ศ. ๒๕๓๑ ในส่วนของสถาบันวิจัยข้าว ได้เข้าสำรวจพื้นที่ในเดือนกรกฏาคม พ.ศ. ๒๕๓๒ และได้เริ่มทำการบุกเบิกพื้นที่ ในวันที่ ๑๒ สิงหาคม ๒๕๓๒ ต่อมากรมวิชาการเกษตร ได้อนุมัติให้จัดตั้งเป็น “สถานีทดลองข้าวและธัญพืชเมืองหนาวโพนพิสัย” เมื่อวันที่ ๒๙ มีนาคม พ.ศ. ๒๕๓๔ และเป็นสถานีทดลองในเครือข่ายของศูนย์วิจัยข้าวสกลนคร โดยแต่งตั้งให้ นายอนันต์ ตั้งจิตรตรง เป็นหัวหน้าสถานีคนแรก ต่อมาสถานีทดลองข้าวและธัญพืชเมืองหนาวโพนพิสัย ได้มีการปรับปรุงและพัฒนาเรื่อยมา โดยในปี พ.ศ. ๒๕๔๔ เปลี่ยนชื่อเป็น “สถานีทดลองข้าวหนองคาย” พ.ศ. ๒๕๔๗ ได้เปลี่ยนชื่อ จากสถานีทดลองข้าวหนองคาย เป็นศูนย์บริการวิชาการด้านพืชและปัจจัยการผลิตหนองคาย ๑ สังกัด   สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ ๓ จังหวัดขอนแก่น กรมวิชาการเกษตร      กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ และในวันที่ ๑๖ มีนาคม ๒๕๔๙ ได้มีพระราชกฤษฎีกาจัดตั้งกรมการข้าว มีผลทำให้ศูนย์บริการวิชาด้านพืชและปัจจัยการผลิตหนองคาย      เปลี่ยนชื่อเป็น ศูนย์วิจัยข้าวหนองคาย สังกัด สำนักวิจัยและพัฒนาข้าว กรมการข้าว กระทรวงเกษตรและสหกรณ์