园区以循环经济和生态学原理为指导，结合地势、地貌和产业现状，通过园林化设计，把现代农业的种植、养殖、加工、展示、管理和服务等内容进行科学合理布局，按照“产、示、研”，“种、养、加，学、销、游”等一体化的发展思路，布局为“一轴、一心、八园”。
“一轴”，即园区的景观轴；“一心”即园区管理服务中心；“八园”分布于景观轴两侧。其中国际科技合作园位于城市主干道与园区景观轴交汇处，与东侧的科技创新园相互呼应，交通最为方便，是“农业示范园区”对城市开放的大门；现代农业科技园紧邻国际科技合作园，位于其西侧；现代企业孵化园位于景观轴的南侧；标准化生产示范园是“园区”的主体，将种植业与养殖业按照行业要求，相互渗透，相互补充，形成生态屏障和循环利用，科学布局。景观轴以南区域为设施蔬菜标准化生产区，以北为果树标准化生产区，粮油良种标准化生产区位于科技园和国际园周围毗邻西北农林科技大学小麦良繁研究中心。养殖产业区包括1个蛋鸡、2个肉兔、10个奶牛、10个西农莎能奶山羊、15个肉猪小区，分布于各标准化种植小区内。各养殖小区距居民点的距离在1000米以上，中间以种植业形成自然隔离，确保居民生活的空气质量和环境卫生不受养殖区的影响。产品加工园和物流园均位于城市规划区的工业园区。
按照功能，园区由“一轴、一心、八园”组成。
“一轴”，以东西贯穿整个园区的杨扶公路为轴线，布局各个产业园，使杨扶公路成为衔接区内产业发展的“产业大道”、“景观大道”。
“一心”，即管理服务中心，为整个园区的提供管理服务，负责整体规划的组织实施，产品推销，参观接待，园区品牌打造，旅游产品的开发，宣传推介等工作，为入园企业提供技术、信息、政策等方面的指导和培训等服务。
“八园”，即科技创新园、现代农业科技园、国际农业合作园、企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工区和物流区。现代农业科技园主要引进成熟的新技术入园示范和展示，实现科技成果展示推广功能；现代农业企业孵化园，引进需要中试或者田间进一步试验的项目入园，实现孵化新成果，培育新企业的功能；国际科技合作园主要为国外农业企业、科研单位提供场地，展示各国农业方面的新技术、新品种、新成果；种苗农业产业园主要引进和整合区域内从事种苗产业的农户，加强合作，扩大规模，提升档次，形成品牌，实现种子种苗更加广泛的推广，提高种苗产业生产经营的效益；标准化生产示范园主要进行农业标准化生产技术示范，实现园区农业安全、高效生产运营，为我国农业标准化生产体系建设做出示范；科技创新园为西北农林科技大学科学研究试验基地，现已基本建设成行，是培育农业科技新成果基础；农产品加工园位于工业区，主要引进农产品加工企业入园，现已有20多家企业入园建设；物流园位于城市规划区，借助现有的铁路货站为杨凌及其周边县区的农产品储存、包装、运销提供平台，完善整个园区的产业链条。
