为了扩大谷物生产，赫鲁晓夫提出开垦荒地的办法。1954年2月，党中央全会在听取了赫鲁晓夫的报告之后通过决议，决定在哈萨克斯坦和西伯利亚大规模开垦生荒地和熟荒地。从1954到1958年的五年期间，政府为开荒投资67亿卢布，动员数十万志愿者到东部地区安家落户，共开垦出4000万公顷的土地，大约是全苏耕地的1／5。垦荒运动在初期取得了明显成果。1958年，苏联农业丰收，垦荒区共收获谷物5850万吨，占当年全苏粮食总产量的40％以上。然而，特大丰收也带来许多新问题。虽然从西部地区迅速派去了大批收割机械，但仍未能在冬季到来之前把荒地的庄稼全部收割完毕。由于缺乏足够的卡车、人力和粮仓，由于道路坎坷不平，致使大量粮食在运输途中，在储存过程中损失掉了。60年代初，由于垦植方法不当，垦荒区风沙侵蚀日益严重，几十万公顷新开垦的土地被破坏。赫鲁晓夫时期，没能把垦荒的成果真正巩固下来。
1958年2月，党中央全会根据赫鲁晓夫的报告，通过了《关于进一步发展集体农庄制度和改组机器拖拉机站的决议》，决定将拖拉机等农业机器卖给集体农庄，并将机器拖拉机站改组为机器修配站。这项决定受到农民欢迎，它有利于消除“在同一块土地上有两个社会主义企业——集体农庄和机器拖拉机站进行经营”的情况。但是，赫鲁晓夫要求过急。到1959年1月，80％的集体农庄买下了农业机器，全国8000个机器拖拉机站撤消了7655个。剩下的20％农庄都是负债累累的贫困集体，根本买不起任何机器。然而，中央委员会指示，这些农庄就是贷款也必须买农业机器，以防止他们滋长“依赖别人的思想”。农庄买下机器后，按法令规定可以在三至五年内分期偿付买拖拉机站设备的款项。但在一些富裕农庄的带动下，在赫鲁晓夫的赞赏下，几乎所有的农庄都在一年内偿清了欠款。这种匆忙的作法使一项正确的改革产生许多不良后果。首先，集体农庄由于要花费大笔钱财购买机械设备，不得不取消或推迟许多计划内的项目，甚至挪用其他方面的资金，打乱了农庄的正常发展进程。其次，改革后新购买的农业机器大多得不到正常的保管和维修。农庄把有限的资金都用于购买机器，无力修建存放农机的库房。国家原来预计建立大约4000个机器修配站来帮助农庄维修农业机器。但是，这些修配站一直没能很好建立起来。1961年，政府决定机械在农庄就地修配。大约有10000个大型农庄建立起自己的修配厂。而其他的三四万个农庄没有修配厂，只能敷衍了事地进行一些维修。第三，农庄没有足够数量的、经过正规训练而能有效使用农业机器的技术员。过去在机器拖拉机站工作的技术员不愿从国家工作人员变为农庄庄员，他们当中的驾驶员有一半离开了农业岗位。结果，农庄购买大批机器，却不能充分利用它。
为了促进农业的发展，赫鲁晓夫强调要扩大对集体农庄的帮助。国家派出20000名有大学文化水平的干部去当农庄主席，并向农村输送了12万名农机师、农艺师和拖拉机手。国家大力发展农机工业，使农村拥有的机械数量成倍增加。1953年，农村共有74万台拖拉机，1964年增长到154万台；谷物收割机从32万台增至51万台；卡车从42万辆增至95万辆。政府还从资金方面帮助农庄。免去农庄历年欠国家的债款，同时不断扩大国家对农庄的长期贷款数额，1953年为5．8亿卢布，1964年增为12．5亿卢布。
赫鲁晓夫在改革调整农业过程中，办了不少欠考虑、主观盲动的事。他看到美国种玉米对发展畜牧业收益甚大，就不顾苏联的条件如何，强行扩大玉米的种植面积。1953年，全苏的玉米播种面积只有350万公顷，赫鲁晓夫却要求到1960年扩大为2800万公顷，八年中要增加七倍。这项规定导致灾难性后果。玉米是干热气候作物，而苏联很多地区日照量不够，玉米经常结不了穗。庄员消极抗拒。播种玉米最多的一年是1956年，其面积达到930万公顷。赫鲁晓夫下台后，一些有种玉米传统的地区也拒绝种玉米。1965年，全国的玉米播种面积只有320万公顷。赫鲁晓夫的扩大玉米种植面积的计划彻底破产。
1957年5月，赫鲁晓夫突然提出，苏联的人均牛奶和黄油的产量将在1958年赶上美国，人均肉类产量将在1960—1961年赶上美国。这是一个颇欠考虑的口号。在牛奶和黄油产量方面，苏美相差不多。但在肉类产量方面，苏联有很大的差距。1957年，苏联的肉类产量只有570万吨，而美国是1600万吨；人均肉类产量，苏联是36公斤，美国是97公斤。要达到赫鲁晓夫提出的目标，就要使苏联的肉类产量在三、四年内增加一倍以上。这对于缺少饲料和大型畜牧设备的苏联来说，是很难办到的。1958年，畜牧业的发展情况很不理想，它的产量只增加了5％，而不是赫鲁晓夫要求的60—70％。但是，这并没有使赫鲁晓夫头脑清醒过来。他不断对地方施加压力，要求各州采取果断措施，提高肉类产量。在这种情况下，梁赞州委第一书记拉季奥诺夫在个人野心的驱使下，大胆保证梁赞州在1959年一年内，将使肉类产量增加一倍，出售给国家的肉类数量增加二倍。赫鲁晓夫没有分析这一保证是否有现实可能性，就大加赞赏，号召其他各州向梁赞州学习。1959年底，拉季奥诺夫以种种弄虚作假的手段宣告“胜利完成”指标，并因此获得列宁勋章和社会主义劳动英雄称号。但是，没过多久，骗局就被揭穿。拉季奥诺夫自杀身亡。梁赞州试验的破产说明赫鲁晓夫的赶超计划是不现实的。
尽管赫鲁晓夫的农业政策有很多失误，但他的改革与调整还是取得了积极成果。苏联农业克服了长期停滞不前的状态。取得了较快的进展。从1950年到1960年期间，农业人口减少了1100多万，但农业产量明显增加。1951—1955年期间，粮食的年平均产量为8850万吨，1961—1965年期间，每平均产量达到1．303亿吨，增长近50％。在同一时期，肉类的年平均产量由570万吨变为930万吨，增加60％以上；奶类年平均产量由3790万吨变为6470万吨，增加70％以上。农庄庄员的生活大大改善。1955年的平均月收入为25卢布，1965年达到51．3卢布。
农业虽有较大进步，但农业落后的问题没有得到根本解决。苏联农业是粗放经营，劳动生产率很低。由于受气候影响，产量波动很大。1962年，谷物产量达到1．402亿吨，但第二年就陡降为1．075亿吨，减少3270万吨。其次，赫鲁晓夫的农业改革在初期效果比较明显。1953—1958年期间，农业产量的年平均增长率达到6．8％。而后期出现不少问题，效果明显减弱。1958—1964年期间，农业产量的年平均增长率只有1．7％。
工业方面的改革苏联工业绝大部分由国家集中管理。1936年，中央直属企业的产值占全部工业产值的90％。从一个小别针到发电机的生产都要受国家计划委员会控制，受政府有关部、局的领导。赫鲁晓夫上台后，发现中央很难把全国20多万个企业都集中管理好，力图改变这种高度集中管理体制。他陆续把1．5万个中央直属企业下放到加盟共和国管理，同时扩大了加盟共和国的管理权限。
1957年2月，赫鲁晓夫在党中央全会上作了《关于进一步改进工业和建筑业的管理组织》的报告，要求把工业和建筑业的日常领导工作从中央转到地方。经过一个多月的全国讨论后，最高苏维埃于5月决定撤消25个中央部和113个加盟共和国的部；只留下航空、无线电、造船、化学、中型机械等几个中央部。最高苏维埃还决定将全国划分为105个经济行政区，各区设国民经济委员会。原属中央和加盟共和国各部管理的企业一律交给所在地区的国民经济委员会管理。赫鲁晓夫认为，放松中央控制会推动生产发展。但是，执行的结果，这方面的效果并不明显。因为这次改革只不过把部门管理体制改为经济行政区管理体制，即由“条条”管理体制改为“块块”管理体制。它没有从根本上改变国家管理企业的行政办法，没有扩大企业的经营自主权，故难以调动地方的积极性。不仅如此，这次改革由于准备不足，由于没有采取先试点后推广的作法，还引出了一系列问题。中央统一管理被削弱后，各地滋生了严重的本位主义，彼此矛盾重重，互相扯皮。这种情况对专业化大企业打击最大。过去它们只同上级一个主管部门打交道就可以组织好本企业的生产，现在则需要同分属于不同经济委员会的众多企业打交道，而且往往一个委员会就可以打乱整个企业的生产活动。专业化大工厂不得不生产过去可以很容易从其他州买到的零件。赫鲁晓夫看到这点，逐渐又把权力收回到中央。他先是合并地区国民经济委员会。1960年，由105个调整为100个；1962年又减为47个。最后又成立最高国民经济委员会。但是仍然不能解决问题，于是又出现了各类工业部门的全国性委员会。它在很多方面实际上重新发挥着以往的部的作用。这些委员会的主任以部级干部的身份参加苏联部长会议。结果，到1963年时，管理工业的机构不仅没有象原来设想的那样有所精减，反而扩大了二、三倍。工业和建筑业管理组织的改革没有取得积极成果。
赫鲁晓夫在实行简政分权的作法失败后，开始寻求新的改革方案。1962年9月9日，哈尔科夫经济学院教授利别尔曼在《真理报》发表了《计划、利润、奖金》的文章。他建议用利润奖金等经济手段而不用行政手段来推动企业的生产发展。国家下达给企业的生产计划只限于各种产品的数量和交货期限两个指标，其余完全由企业自行制定。利别尔曼还主张把赢利率作为衡量企业好坏和规定奖金多少的标准。利别尔曼的改革方案得到赫鲁晓夫的支持，并开始在乌克兰的一些工厂试行。
赫鲁晓夫的工业改革虽然不算成功，但是在他执政时期苏联工业还是有了明显的进展。第六个五年计划(1956—1960)和七年计划(1959—1965)都取得成绩。从1951到1965年期间，苏联工业的年平均增长率达到10．7％。苏联的工业产量成倍增加。1953年到1964年间，钢的产量从3810万吨增长为8500万吨，煤从3．2亿吨增为5．5亿吨，石油从5280万吨增为2．23亿吨，电力从1340亿度增为4590亿度。工人的生活得到改善，平均月工资从1955年的76．2卢布上升到1965年的104．2卢布。