１９４９年秋，杨显东参加中华人民共和国开国大典后，由政务院周恩来总理任命为农业部副部长，从此他全部身心献给祖国的农业建设事业。他上任后，分工主管棉花生产、科研、教育和植物保护等项工作。
　　在一次由周恩来总理主持的政务院会议上，讨论棉花问题。总理要求尽快地恢复和发展农业生产，解决人民的温饱问题。并指出，我国棉花生产很落后，每年要进口棉花、棉纱和布匹，所花的外汇占进口第一位……。总理知道杨显东是棉花专家，想听一听他的意见。杨显东立即在会上汇报了全国棉花产销形势，指出我国棉花产量低，质量差，主要是品种混杂、退化，病虫害严重，栽培技术落后。他建议采取三条技术措施，一是从美国引进岱字棉和德字棉优良品种；二是棉田要保全苗，防治好病虫害，改变严重缺苗状况；三是适度扩大棉田面积。这些建议得到周总理和陈云、薄一波的赞同。陈云和薄一波说，你是棉花部长，要大抓棉花工作。杨显东为自己长期的抱负得以实行而非常高兴，决心把自己毫无保留地贡献给新中国的棉花事业。从此他经常深入棉区，调查研究，总结经验，进行现场指导。他不仅抓科研和技术培训，而且还抓棉区生产资料的调拨供应。１９５０年，我国棉花生产获得了大丰收，全国棉花总产量成倍增长，棉农收入大大增加，棉农种植“爱国棉”的积极性也大大提高。１９５１年，在全国农村进行土地改革，翻身农民生产积极性空前高涨的大好形势下，杨显东代表农业部在全国棉花生产会议上作了实行棉花技术改革的报告，提出了一系列棉花栽培技术和品种更新措施：一是要求在５年内普及良种，各省、市、区以及主要产棉县要建立棉花良种场，扩大良种繁殖，建立良种的提纯复壮制度，防止良种混杂退化；二是要合理密植，改撒播为条播，加大密度，使每亩由２０００—３０００株增到４０００—５０００株；三是要提倡科学施肥，既要施足底，还要追施花蕾肥；四是搞好病虫害防治；五是要大力培训花技术人员。为此，他经常带领有关科技人员，深入到河北山东、河南、湖北、江苏、上海、浙江等主要棉产区，亲自查苗、查种子纯度、查棉虫危害情况，并及时到现场指导基层干运用科学技术抓好棉花生产。在他和有关科技人员共同努力下，１９５３年全国棉花种植面积、单位面积产量和总产量均超额完成了国家下达的任务。
　　１９５８年“大跃进”带来的浮夸风，以为“人有多大胆，地就有多大产”。杨显东坚持实事求是的科学态度。这年１０月，他曾强调指出，提高我国棉花单产，有很大潜力。除了解决棉区缺肥、推进田间株选和实行留种田制度外，必须分类指导。他和一些棉花专家建议，把全国分为北方旱作棉区、北方灌溉棉区、南方两熟棉区和滨海盐垦棉区，因地制宜地改进栽培技术，分析各区增产潜力，分区进行技术指导。他对当时出现的虚报浮夸风表示不满。１９５９年他在湖北省沔阳县家乡调查棉花生产，对当地基层干部虚报产量，当面提出严肃批评。在一些领导同志面前，他也一丝不苟，从不含糊其辞。为了摸清当时棉花生产的实际情况，１９５９年夏天，他亲自深入到毛主席视察过的河南新乡七里营公社七里营大队，在那里住了一个来月，白天下地和棉农们一起整枝打杈，晚上举行座谈会，同有经验的棉农和在那里蹲点的棉花专家一起讨论棉花科技问题，向劳动模范吕书墨学习，总结他的经验。杨显东就是这样孜孜不倦地以科学的态度来促进我国棉花事业的发展。
　　杨显东在推动我国棉花科学研究与学术活动事业的发展方面，做了大量的工作。１９５３年，农业部所属华北农业科学研究所组织大批科技人员到河北、山西两省开展以麦棉区域化为中心的农村基点工作。杨显东也亲自来到河北石家庄，他谢绝了有关部门的特殊安排，和大家一样，在省农科所住下来。白天深入到试验场、实验室和农村基点了解情况，晚上和科技人员座谈，对棉花品种和病虫害发生情况摸得一清二楚，并把石家庄郊区的留营和晋县的周家庄作为华北棉区农村的典型，经常了解情况。当时中央要求一个领导者“心里有个全局，手上要有典型”。杨显东就这样，年复一年，有计划地深入棉区、深入农村、深入基层，调查总结，科学地指导我国棉花生产和科研工作。
　　１９５６年他坚决支持一些农业科学家提出建立全国性棉花研究所的建议。当年，他亲自和著名棉花专家冯泽芳一起陪同苏联棉花研究所所长雷佐夫到华北棉区进行考察，并共同选定河南安阳棉场为棉花研究所所址。对棉区的地理环境、气象资料、棉花生产等有关建所要求的科学依据进行反复考虑。１９５７年８月棉花研究所正式成立，任命冯泽芳为第一任所长。杨显东也经常来所，并亲自做科技人员的思想政治工作，要求他们安心在棉区深入做科学研究工作。１９５８年浮夸风刮到棉花所，杨显东又亲自对所领导做思想工作，要求按科学精神，实事求是办科研，要在全国棉花科技界带好头，起模范作用。