ในแผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ฉบับที่ 5 มีเป้าหมายมุ่งเน้นในการพัฒนาชนบทในพื้นที่ยากจน จังหวัดพัทลุงเป็นจังหวัดหนึ่ง ที่ประชาชนประกอบอาชีพเกษตรกรรม 85 % ของประชากรทั้งจังหวัด แต่ ผลผลิตต่ำไม่เพียงพอในการดำรงชีพทั้งนี้เนื่องจากดินขาดความอุดมสมบูรณ์ การสูญเสียหน้าดินจากการชะล้างพังทะลาย และการใช้ที่ดินผิดประเภท ศูนย์พัฒนาที่ดินจังหวัดยะลา ซึ่งได้รับมอบหมายจากกรมพัฒนาที่ดินให้รับผิดชอบงานพัฒนาที่ดินในเขตภาคใต้ตอนล่าง ได้ส่งหน่วยพัฒนาที่ดิน เพื่อปฏิบัติงานพัฒนาที่ดิน โดยเน้นหนักโครงการเร่งรัดการปรับปรุงบำรุงดินด้วยอินทรีย์วัตถุในจังหวัดพัทลุง ใน พ.ศ. 2525 เป็นปีแรก

ในปีต่อมางานพัฒนาที่ดินได้ขยายกว้างขึ้น จนถึง พ.ศ. 2527 สถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง ได้จัดตั้งขึ้นตามพระราชกฤษฎีกาแบ่งส่วนราชการกรมพัฒนาที่ดิน พ.ศ. 2527 สังกัด สำนักงานพัฒนาที่ดินเขต 12 จังหวัดสงขลา โดยรับผิดชอบงานพัฒนาที่ดินในจังหวัดพัทลุงและจังหวัดตรังใน

งบประมาณ 2536 กรมพัฒนาที่ดินได้จัดตั้งสถานีพัฒนาที่ดินตรังขึ้น สถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง จึงรับผิดชอบงานพัฒนาที่ดินด้านต่าง ๆ ในจังหวัดพัทลุงเพียงจังหวัดเดียว

สถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง ตั้งขึ้นในที่ดินสาธารณะประโยชน์ทุ่งเลี้ยงสัตว์ " ทุ่งไสยาว" หมู่ที่ 7 , 9 ตำบลโตนดด้วน อำเภอควนขนุน จังหวัดพัทลุง ซึ่ง กระทรวงมหาดไทย ได้อนุญาตให้กรมพัฒนาที่ดินใช้เป็นที่ก่อสร้างสถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง ตามหนังสือ มท 0771/10820 ลงวันที่ 11 กรกฎาคม 2529 เนื้อที่ 78 ไร่ 2 งาน 12 ตารางวา ตรงหลักกิโลเมตรที่ 74 บนทางหลวงแผ่นดิน 41 ช่วงร่อนพิบูลย์พัทลุงห่างจากจังหวัดพัทลุงไปทางทิศเหนือ ประมาณ 13 กิโลเมตร  

สถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง มีหน้าที่ปฏิบัติงานด้านการพัฒนาที่ดิน การสาธิตการฝึกอบรมผู้นำเกษตรกร และเผยแพร่กิจกรรมของงานพัฒนาที่ดินในเขตจังหวัดพัทลุง พร้อมทั้งควบคุมการปฏิบัติงานพัฒนาที่ดินในเขตพัฒนาที่ดินในเขตจังหวัดพัทลุง พร้อมทั้งควบคุมการปฏิบัติงานพัฒนาที่ดินของหน่วยพัฒนาที่ดินต่าง ๆ (ระดับอำเภอ) ประกอบด้วย

1. งานธุรการ มีหน้าที่เกี่ยวกับงานธุรการของสถานีพัฒนาที่ดินพัทลุง ในด้านสารบรรณ การเงิน การบัญชี พัสดุ ประสานงานกับส่วนกลางของกรมพัฒนาที่ดิน สำนักงานพัฒนาที่ดินเขต 12 จังหวัดสงขลา และส่วนราชการอื่น ๆ

2. งานหน่วยพัฒนาที่ดิน มีหน้าที่เป็นหน่วยปฏิบัติการในด้านการพัฒนาที่ดิน การสาธิต การฝึกอบรมผู้นำเกษตรกร และเผยแพร่กิจกรรมของงานพัฒนาที่ดินท้องที่ต่าง ๆ ในเขตความรับผิดชอบระดับอำเภอ ดังนี้

2.1 หน่วยพัฒนาที่ดินที่ 1 รับผิดชอบการปฏิบัติงานพัฒนาที่ดิน ในท้องที่อำเภอเมือง อำเภอกงหรา อำเภอเขาชัยสน และกิ่งอำเภอศรีนครินทร ์

2.2 หน่วยพัฒนาที่ดินที่ 2 รับผิดชอบการปฏิบัติงานพัฒนาที่ดิน ในท้องที่อำเภอควนขนุน อำเภอศรีบรรพต และอำเภอป่าพะยอม

2.3 หน่วยพัฒนาที่ดินที่ 3 รับผิดชอบการปฏิบัติงานพัฒนาที่ดิน ในท้องที่อำเภอป่าบอน อำเภอตะโหมด อำเภอปากพะยูน และอำเภอบางแก้ว