Sản xuất nông nghiệp vẫn nhỏ lẻ, manh mún, vệ sinh an toàn thực phẩm (ATTP) vẫn còn nhiều tồn tại nên nông nghiệp công nghệ cao (NNCNC) là một định hướng để thành phố phát triển trong thời gian tới.
Nếu như sản xuất nông nghiệp thông thường được ví như là công xưởng ở ngoài trời, rất phụ thuộc vào tự nhiên nên hay bị sâu bệnh, hay phải xử lý thuốc BVTV, hóa chất, kháng sinh... thì NNCNC ở đó mọi thứ đều nằm trong tầm kiểm soát, vấn đề ATTP trở nên khá dễ dàng.
Hiện toàn thành phố có 123 mô hình ứng dụng công nghệ cao, trong đó trồng trọt chiếm khoảng 18%, chăn nuôi 34%, thủy sản 13%, tập trung tại các địa phương: Mê Linh 18 mô hình, Gia Lâm 17 mô hình, Thường Tín 14 mô hình, Thanh Oai có 9 mô hình, Phúc Thọ 8 mô hình, Đông Anh 8 mô hình, Đan Phượng 8 mô hình.
Cụ thể, ở lĩnh vực trồng trọt, sản xuất rau có 119 ha nhà lưới, 15 ha ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm, 5 nhà sơ chế rau, diện tích 458 m2. Cây ăn quả có 924,5 ha sản xuất ứng dụng công nghệ cao (chiếm 6,2% tổng diện tích cây ăn quả toàn thành phố) trong đó 634 ha ứng dụng giống chất lượng cao; 372 ha chuối ứng dụng 2 tiêu chí sản xuất NNCNC (giống nuôi cấy mô và bao buồng). Cây chè có 306,5 ha (chiếm 10,2%); trong đó 30 ha ứng dụng đồng bộ các khâu công nghệ cao; 186 ha sử dụng giống mới giá trị và chất lượng cao; 90 ha sử dụng phân bón sinh học, hữu cơ, thuốc thảo dược; 30 ha ứng dụng công nghệ tưới tiết kiệm.
Ứng dụng cơ giới hóa vào sản xuất trồng trọt cũng được tăng cường, năm 2017 toàn thành phố có 5.676 máy làm đất (tăng 938 máy so với năm 2013), 281 máy gieo cấy, 990 máy phun thuốc bảo vệ thực vật có động cơ, 877 máy gặt đập liên hợp, gieo cấy 2,55%, phun thuốc BVTV có động cơ 46%, thu hoạch bằng máy 85%.
Trong lĩnh vực chăn nuôi, về nhập các giống gia súc, gia cầm thuần chủng có chất lượng cao để cải thiện chất lượng đàn giống, cụ thể: Gà D300, các giống lợn Landrace; Yorkshire, Gen+.... và giống bò Laisind, BBB...
Trong công tác giống sử dụng phương pháp thụ tinh nhân tạo đối với đàn bò (đạt 100% với đàn bò sữa và 79,3% đối với đàn bò thịt); 79% đối với đàn lợn; công tác thụ tinh nhân tạo gà đang bắt đầu thử nghiệm triển khai thực hiện ở 5 cơ sở.
Hệ thống chuồng nuôi, các trang trại chăn nuôi lợn, gà quy mô lớn đều dùng hệ thống chuồng kín; chăn nuôi bò sữa sử dụng hệ thống làm mát đạt trên 80%; bò thịt đạt trên 50%. Hệ thống xử lý môi trường, có 75% số trại bò sữa; 44% số trại chăn nuôi bò thịt; 44% số trại chăn nuôi lợn quy mô lớn ngoài khu dân cư đã sử dụng hầm Biogas; 65% số trại chăn nuôi bò sữa; 28% số trại chăn nuôi bò thịt; 29% số trại chăn nuôi lợn và 34% số trại chăn nuôi gà sử dụng chế phẩm xử lý môi trường trong chăn nuôi. Riêng đối với chăn nuôi lợn đã có 2 trại chăn nuôi quy mô lớn sử dụng biện pháp xử lý môi trường theo cơ chế phát triển sạch (CDM).
Trong lĩnh vực thủy sản, đã đưa ứng dụng công nghệ cao vào sản xuất như: ứng dụng làm giàu oxy bằng quạt nước trên diện tích 4.200 ha, sử dụng chế phẩm sinh học trong xử lý môi trường nước trên 600ha và sử dụng công nghệ Biofloc 12 ha.
Tuy nhiên, tỷ lệ áp dụng công nghệ cao trong nông nghiệp của Hà Nội vẫn còn hạn chế, bởi thế định hướng trong thời gian tới của thành phố sẽ là đẩy mạnh cơ giới hóa, tự động hóa vào sản xuất, trọng tâm là sản xuất lúa chất lượng cao, rau an toàn, hoa, cây cảnh, cây ăn quả đặc sản (cam Canh, bưởi Diễn, nhãn chín muộn, chuối nuôi cấy mô); chăn nuôi gia súc, gia cầm, sản xuất giống, chăn nuôi bò thịt, bò sữa, nuôi thâm canh thủy sản.