Até a década de 1980 São Desidério sobreviveu da agricultura de subsistência, onde pouco se produzia e seu comércio praticamente inexistia. Vencidas as dificuldades iniciais, inclusive a falta de energia elétrica, o município ganha impulso a partir de 1985. Investidores do Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo, atraídos pelos preços acessíveis das terras, pelo mercado externo da soja, facilidade de manejo do cerrado e pela riqueza hídrica da região, começaram a cultivar no Cerrado baiano de São Desidério as grandes monoculturas de grãos e depositaram nessas terras, grandes investimentos com a tecnificação da produção fortalecendo a agricultura nesse município e impulsionando a expansão agrícola com a introdução de um novo modelo de cadeia produtiva, ímpar no Brasil.

Segundo dados do último censo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) em 2013, São Desidério é um dos quatro municípios mais bem sucedidos do oeste, tendo sua economia baseada fundamentalmente na agropecuária, que corresponde por 69,2% do PIB municipal. O município de São Desidério é o maior produtor de algodão do Brasil, com 14% da produção nacional e também no oeste baiano. Com quase com 639.449 mil hectares mil hectares plantados, o município é conhecido mundialmente pelo o volume de grãos produzidos e pela qualidade do algodão. Segundo a Associação dos Agricultores e irrigantes da Bahia (AIBA) o município de São Desidério para safra 2014/2015 está com uma área de produção de 350 mil hectares para soja, 110 mil hectares para o algodão e 74 mil hectares para milho, dentre outras culturas.

O município detém o título no ranking nacional com o maior Produto Interno Bruto (PIB) agropecuário, atingindo R$ 1,1 bilhão, segundo dados do IBGE. A fruticultura é outra atividade que atrai adeptos. Mais recentemente, culturas como a cana-de-açúcar e o girassol começam a ganhar espaços cada vez maiores no município. Outras atividades que crescem são a pecuária leiteira e a de corte, com um rebanho de 66 769 cabeças e 1.120 criadores.