绿洲生态实验室始建于1997年，1998年成为新疆大学“绿洲生态与荒漠环境重点实验室；2002年经自治区人民政府批准，成立“新疆绿洲生态重点实验室”（省部级开放实验室），2003年“新疆绿洲生态重点实验室“被教育部批准进行省部共建，成立“绿洲生态教育部重点实验室”。实验室主要从事绿洲生态与荒漠环境为主的应用基础研究。
实验室围绕绿洲生态与荒漠环境重大科学问题前沿，立足于国家与区域战略需求、经济社会发展需要，重点开展生态过程与适应、生态修复与安全、系统模拟与预测、生态经济与资源利用四个方向的创新性研究。
实验室现有固定研究人员67人，其中教授22人，副教授、副研究员32人，讲师、工程师13人。博士62人。博士生导师13人，硕士生导师67人。形成了职称结构、学历结构、学缘结构、年龄结构合理的研究梯队。
实验室按研究方向设置4个研究团队，依托分析测试中心和野外站开展工作。分析测试中心包括植物逆境生理生化实验室、细胞与组织培养实验室、微生物实验室、生物化学实验室、分子生物学实验室、水化学实验室、液态水水汽同位素分析实验室、土壤化学实验室、激光粒度测量实验室、土壤水力学实验室、溶质运移实验室、原子吸收分光光谱实验室、全自动消解实验室、模拟仿真实验室室、空间分析与建模实验室、数字3D与重建实验室、激光雷达测量实验室、灾害监测评估与应急管理实验室，拥有多相态水汽同位素分析仪、光合作用测量系统、原子吸收分光光度计、OPEC涡度相关分析系统（荒漠、草地、农田）、树木雷达检测系统、流动分析仪、激光粒度仪、土壤水分蒸发渗透仪、插针式植物茎流系统、包裹式茎流系统、叶绿素荧光成像系统、大孔径闪烁仪、高压导水率仪、快速甲烷分析仪、风沙粒子监测系统、多功能酶标仪、倒置荧光显微镜、二氧化碳廓线观测系统、离子色谱仪、液相色谱仪、消解工作站、水分循环检测系统、土壤二氧化碳剖面监测系统、变性梯度凝胶电泳系统、高发射功率大地电导率仪、荧光实时定量PCR仪、热红外成像系统、全自动太阳光度计等，共有10万元以上仪器设备82台（套），总价值3000余万元，实验室面积4720m2。
实验室建有生态学、地理学2个一级学科博士点、硕士点，建有资源与环境类环境工程、生态工程、地信工程3个领域专业学位博士点、硕士点。建有环境科学与工程1个一级学科硕士点及生态学上合组织大学硕士学位点，形成了本科、硕士、博士全链条人才培养体系。每年招收硕士研究生270名，博士研究生45名，博士后5-6名，同时还与其他科研单位联合培养研究生。
实验室建有生态学、地理学自治区特色学科，教育部“新疆干旱区生态和水文系统对气候和环境变化的响应及社会适应机制研究”创新团队、自治区“绿洲生态系统及稳定性”创新团队，地理信息系统国家级一流本科专业，生态学自治区一流本科专业。
近5年，实验室承担各类科研项目191项，经费总额15330万元，其中国家级54项，省部级32项，横向74项，其他课题31项；发表论文755篇，其中高水平论文224篇；获发明专利7项，获实用新型专利16项；分别获自治区科技进步一、二、三等奖各1、2、3项，其他省部级科研奖励6项。
实验室与国内外科学家广泛合作，成立“干旱区半干旱区可持续发展国际研究中心 ”、中国科协 “海外智力为国服务工作基地”，实验室与美国、德国、日本、法国、蒙古、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克等多个国家和地区科研机构和高等院校及组织，与国内多个高等院校和科研机构建立了合作交流关系，同时积极主办和参与了相关的学术会议，形成了一支国内外合作系协同攻关并与科学研究前沿接轨的高水平研究队伍。
多年来，实验室在绿洲生态与荒漠环境领域，取得了干旱区有重要影响的研究成果，对国家与区域经济社会发展、生态环境建设、可持续发展提供了科学依据和技术支撑，建成了在国内领先、部分学科方向国际先进的科学研究、人才培养和学术交流基地。