《蠶桑廣》二卷。其中《木棉》、《麻》各一卷。徐光啟的家鄉鬆江地區是盛產棉花的地方，他收集了不少民間的種植栽培經驗，還專門寫了《吉貝疏》，宣傳推廣植棉技術。在《農政全書》中，有關作物栽培談得最多的也是棉花。他對選種、種籽的收藏和播前處理都有精辟獨到的見解。他提倡早種，強調深根和病蟲害防治，主張稀植、短幹，重用基肥，這些措施都是適應當時耕作水平的。關於麻的種植則主要依據舊農書寫成。
《種植》四卷。有《種法》一卷、《木部》一卷、《雜種》二卷。《種法》主要介紹園圃布局、樹木嫁接、整枝、防鳥害、治蟲等項技術。《木部》介紹了榆、鬆、槐、楊、梧桐、烏臼、女貞等三十餘種樹木的種法和用途。徐光啟極力主張多種烏臼以取油料，多種女貞以取白蠟，稱這兩種樹“其利濟人，百倍他樹”。對如何養蟲生蠟作了生動細致的記述。《雜種》著重介紹了竹、茶、菊以及其他藥用、染料和水生作物。
《牧養》一卷。談到馬、驢、牛、羊、雞、鴨、鵝、魚、蜂等家畜家禽的飼養技術。
《製造》一卷。主要講述釀製酒、醬、醋技術和各種食物的製作方法、房屋建築方法以及一些洗滌、收藏、修補方法。
《荒政》十八卷。從篇幅上看，這一部分占了全書的三分之一。其中《備荒總論》半卷引用了《縠梁傳》、《荀子》、《管子》、晁錯、陸贄、蘇軾等大量古今文獻中的救荒言論，以闡明“有備無患”和“人定勝天”的思想主旨，強調預防為主。《備荒考》二卷半分別列舉了從隋到明曆代備荒賑災的措施，以及一些具體的渡災辦法。最後是《救荒本草》十四卷和《野菜譜》一卷，收錄了可以代食充饑的草、木、糧、果、菜類數百種，供災荒時采用。這一部分大概是因為徐光啟的原稿比較淩亂，陳子龍在整理時沒能仔細考訂，多加斟酌，把徐光啟抄錄來供參考用的文獻資料統統編了進去，所以夾雜了一些無用的，甚至有迷信思想的成分，與全書嚴整的章法顯得不夠協調。
徐光啟編寫《農政全書》，對於農田水利、土壤肥料、選種嫁接、防治蟲害、改良農具、食品加工、絲織棉紡等農業科學技術和農民生活的各個重要方麵，都就當時能夠達到的認識水平進行了深入細致的探討，提出了自己的見解，並批判了阻礙生產技術進步的各種落後思想和落後方法。他把富國強兵的熱望和對廣大農民的深切同情寄托在這部劃時代的巨著中。《農政全書》在曆史上最早從國家政策的角度全麵檢討“農政”的經驗教訓，對墾荒、水利、荒政給予特別的關注，係統總結了我國古典農業科學，這些都是他遠遠超出前人的地方。這樣一部巨著，由一位年逾六旬、體弱多病的老者獨力撰述，其艱難程度是可以想象的。隻有憑著對國家對民族的摯愛和對科學的執著追求，憑著堅韌不拔的毅力和鍥而不舍的精神，這位傑出的科學家才會給後人留下這樣一筆豐厚的遺產。
雖然因為時代條件的限製和認識水平的局限，以及整理者未能完全理解徐光啟的編寫意圖，使得《農政全書》也有一些不足之處，但瑕不掩瑜，隨著時間的推移，這部著作蘊含的巨大科學價值，越來越清楚地為世人所認識。自從平露堂版本《農政全書》問世以來，此書一再被刊刻印行。迄今為止，《農政全書》的各類版本不下十種，對指導我國古代農業生產發揮了重要作用。作為我國傳統農學發展史上的裏程碑，它將永遠熠熠生輝。
徐光啟生活的時代，正是中國封建社會的末世。新生的資本主義生產關係萌芽，盡管最早在他的故鄉孕育生長，畢竟還相當微弱，更談不上在政治舞台和意識形態方麵為自己爭得一席之地。主宰著徐光啟和與他同時代知識分子的，依然是封建正統思想。作為占統治地位的地主階級的成員，雖然最後升遷到內閣大學士的高位，但仕途多艱，他在政治上的建議和主張很少被采納，始終沒有機會施展其富國強兵的抱負，建樹不大。雖曾一度督練新軍，也因處處受製而失敗。可是，徐光啟畢竟與一般封建官僚的聲色犬馬、奢侈糜爛不同，他清白自守，淡於名利，把全部聰明才智傾注於科學研究事業，對祖國科學發展作出了傑出的貢獻。他的科學思想，如注重邏輯實證，采用實驗手段，強調會通中西，講求實學，重視培養人才，在中國科學發展史上占有重要地位。他主持編寫《崇禎曆書》，尤其是獨自編著《農政全書》，創下了輝煌的科學業績。所有這些，都是人們至今仍對他懷念和景仰的根本原因。