בחוג למדעי הקרקע והמים נלמדים ונחקרים תחומים הקשורים למדעי הקרקע (האדמה) בהיבטים החקלאיים והסביבתיים שלה. הגידול באוכלוסייה לצד הלחץ הגובר על אספקת תוצרת חקלאית (מזון), לצד שינויי האקלים והמודעות הגוברת בחשיבות השמירה על הסביבה מחייבים חשיבה חדשה בהקשר של ניצול קרקע לחקלאות. קיום חקלאות מודרנית ומדייקת בישראל, המסווגת כאזור צחיח-למחצה עד צחיח, מחייב הבנה מעמיקה בממשק הקרקע, תנועת מים ומומסים אל הצמח, ניקוז, פיתוח שיטות מתוחכמות של עיבוד קרקע, השקיה ודישון, איתור מקורות מים שוליים ופיתוח שיטות ניצול נכונות שלהם. כתוצאה מהניצול האינטנסיבי של משאבי הטבע בישראל, ובמיוחד של הקרקע ושל מקורות המים, חל דלדול חמור במשאבים אלה והתהוו בעיות סביבתיות חמורות הקשורות בזיהום קרקע, מים עיליים ומי תהום. בעיות אלה מחייבות לימוד מעמיק והתייחסות מיוחדת לכל ההיבטים הקשורים בניצול בר קיימא של משאבי הטבע, כולל בחינת אפשרויות המיחזור של הפסולות שמקורן בחקלאות, בסקטור התעשייתי ובישוב העירוני. הבנה מעמיקה של מעבר חומרים ברצף קרקע-צמח-אטמוספרה חשובה לצורך הבנת ההשפעה של זיהום אוויר על התוצרת החקלאית מחד ועל השפעות הצמחיה והקרקע על הרכב האטמוספרה, זיהום האוויר ושינויי אקלים, מאידך. המחקר וההוראה בחוג נסמכים על שילוב ההיבטים הכימיים והפיזיקליים של הקרקע, המים והאטמוספרה. ההוראה קשורה קשר הדוק לעשיה החקלאית והסביבתית מחד, ולמחקר, מאידך. ההוראה בחוג כוללת קורסים כלליים וייעודיים שמקנים לתלמידים ידע מעמיק, בשילוב עם קורסים מגשרים, שתפקידם לקשר בין תחומי-הדעת המדעיים והטכנולוגיים השונים שבתחום החוג. לימודי ההתמחות ברמת ה"בוגר" וברמת ה"מוסמך" מיועדים למתמחים במדעי הקרקע והמים, למתמחים במדעי איכות הסביבה, וכן למתמחים בענפי הייצור הצמחיים, גידולי שדה וירקות, וגידולים הורטיקולטוריים. מתמחי החוג מקבלים הכשרה רב-גונית והם נקלטים לאחר סיום לימודיהם בשטחים שונים ורבים של המשק הישראלי: במחקר בסיסי ויישומי באקדמיה ובתעשיה, בחברות אגריטק וגופים שונים האמונים על טיפול במים, שמירת טבע, בהוראה, בשרות ההדרכה והמקצוע, בחברת "מקורות", בתה"ל, בעזרה לארצות מתפתחות, בתפקידי יעוץ וניהול שונים, במשרד להגנת הסביבה ובריכוז מקצועי של משקים במגזר הקיבוצי והפרטי.