У 1936 році Хомутовський степ став заповідником обласного значення, в 1947 році — отримав статус державного заповідника республіканського значення. У 1961 році заповідник увійшов до складу Українського державного степового заповідника АН УРСР і став науково-дослідною базою Інституту ботаніки АН УРСР.