塔里木河流域是我国干旱区最大的内陆河流域，是“丝绸之路经济带”的重要节点。塔里木河流域兵团农业为我国粮食安全和重要农产品供给做出了重要贡献。然而，塔里木河流域农业进一步发展面临严峻的资源环境制约，如水资源短缺、土地盐碱化程度高、土壤肥力差等。在现实条件制约下，寻求塔里木河流域兵团农业发展新突破，推进塔里木河流域兵团农业现代化进程，必然要选择农业可持续发展之路。本文首先对塔里木河流域兵团实施农业可持续发展的必要性进行探讨，其次对从经济可持续、生态可持续、社会可持续三方面对塔里木河流域兵团农业可持续发展的障碍因素进行分析，接着对国内外农业可持续发展的经验模式进行分析。在以上分析的基础上，提出推进塔里木河流域兵团农业可持续发展的路径，包括发展高效安全生态的现代农业技术；加强农产品市场营销体系建设；扶优扶强加工企业，延伸农业产业链；推进新型经营主体健康发展，构建农业产业化新模式；加强水资源统筹管理，提高资源利用效率；全面推进农业绿色发展；农文旅体多元融合发展，释放农业多功能性；加强连队人居环境建设；强化多元用人机制，坚持科技兴农强农。