Узбекистан успешно развивал хлопководство. В 1932 году узбеки выращивали около 61 % всего хлопка, идущего на производство волокна в Советском Союзе. К 1928 году посевные земли для всех культур в республике достигли 4,4 млн акров (1 млн 759 тыс. гектаров), из которых 3,4 млн акров (1 360 700 гектаров) орошались. Из орошаемых земель 44,7 % были отведены под зерно, 38,9 % – под хлопок и 9,2 % – под люцерну. Другие культуры состояли главным образом из овощей, дынь и фруктов. К 1932 году посевные площади увеличились до 6,9 млн акров (2 786 700 гектаров), из которых 4,4 млн акров (1 776 500 гектаров) орошались, но к этому времени земли под хлопок увеличились до 55,9 % орошаемых земель, в то время как земли под зерно уменьшились до 15,8 %. Люцерна занимала 15,6 % орошаемых земель, одна из немногих культур, кроме хлопка, которая показала рост.

Богарные земли в этот период тоже значительно возросли, увеличившись в 1932 году в два с половиной раза по сравнению с 1928 годом. Однако, хотя урожаи пшеницы и ячменя составили в 1932 году 147 600 тонн по сравнению со 101 800 тоннами в 1928 году, этого было недостаточно для продовольственного обеспечения населения. В Узбекистане в 1928 году 61 % дефицита зерна в 617 тыс. тонн покрывался импортом из России. И только через значительное время после постройки железной дороги Турксиб в 1931 году в Узбекистан поступило достаточно зерна для удовлетворения потребностей населения.

В начале первой пятилетки в 1928 году происходило дальнейшее увеличение площади земель под хлопок и постепенное уменьшение земель под другие культуры. Восстановление системы орошения и ликвидация последствий Гражданской войны сменились потрясениями, связанными с коллективизацией частных земель. Кампания достигла пика в Узбекистане в 1930–1931 годах и продлилась до 1933–1934 годов.

В период коллективизации урожай на единицу посевной площади всех культур значительно уменьшился. В 1928 году средний урожай хлопка в Узбекистане упал до 829 фунтов на акр (9,4 центнера на гектар) в сравнении со средним урожаем для Средней Азии в 1914 году в 1070 фунтов на акр (80 пудов на десятину). В 1929 году средний урожай поднялся до 935 фунтов на акр (10,6 центнера на гектар), но к 1934 году снова упал до 697 фунтов на акр (7,9 центнера на гектар). Это падение продуктивности можно объяснить беспорядками и разочарованием, сопровождавшими коллективизацию в сельской местности. Хотя орошаемая площадь земель Узбекистана на начальном этапе коллективизации постоянно увеличивалась, к 1933 и 1934 годам стали появляться признаки ухудшения ситуации. В 1933 году площадь земель, отведенных под хлопок, достигла в целом 2,4 млн акров (989 тыс. гектаров) в сравнении с 1,06 млн акров (425 тыс. гектаров) в 1913 году. Общий урожай приблизился к 817 тыс. метрических тонн. Однако, хотя хлопковые поля в 1934 году увеличились до 2,3 млн акров (933 тыс. гектаров), урожай упал до 738 тыс. метрических тонн в этот период самых низких отдач с гектара.

Падение производства хлопка советской властью не приветствовалось. Она стремилась навсегда освободить Советский Союз от импорта хлопка. В 1927–1928 годах СССР все еще удовлетворял около 41 % своих потребностей в хлопке ввозом из-за рубежа, но к 1929–1930 годам доля такого хлопка снизилась до 19,3 %. К началу же выполнения второй пятилетки в 1933 году лишь 2,6 % потребностей хлопка страны удовлетворялось за счет импорта.

Чтобы преодолеть падение производства хлопка в 1934 году, советские власти начали кампанию по увеличению продуктивности на акр, внося больше химических удобрений и используя для посадок семена лучшего качества. На засеянных в 1935 году хлопком полях в 2,3 млн акров (932 900 гектаров) его урожай достиг 1 082 800 метрических тонн. Увеличение связано со средней продуктивностью 1032 фунта с акра (11,7 центнера с гектара), что являлось нормой в 1914 году. Тем не менее поворот к росту был достигнут, и к 1937 году площадь земель под хлопок в Узбекистане составила в целом 2,4 млн акров (946 тыс. гектаров) со средней продуктивностью в 1420 фунтов на акр (16,1 центнера на гектар). Цифра урожая составила 1 527 900 метрических тонн. В 1937 году в Узбекистан ввезли 569 тыс. метрических тонн химических удобрений в сравнении с 65 тыс. тонн в 1932 году. В Ферганской и Хивинской областях были созданы два крупных селекционных центра и небольшие центры по всей республике.

Хотя советские авторы утверждают, что земли под зерно в Узбекистане увеличивались в течение 1930-х годов, нет сомнений, что монокультура хлопка получала большую поддержку, чем прежде. Это вело к существенному сокращению посевов многих традиционных культур, таких как люцерна, бобовые и масличные культуры. Пострадали не только эти культуры, на многих территориях были выкорчеваны садовые и шелковичные рощи, распаханы виноградники, чтобы посеять хлопок. Дальнейшего увеличения производства хлопка было трудно достигнуть, несмотря на широкое применение удобрений и улучшение селекции, потому что технология выращивания хлопка с дореволюционного времени мало изменилась, а механизация практически отсутствовала.

Непосредственно перед Второй мировой войной урожай хлопка составлял 1 582 200 метрических тонн, а продуктивность в 1939 году выросла в среднем до 1517 фунтов на акр (17,2 центнера на гектар). Производство снова выросло в 1941 году, но потом постоянно падало. Отвлекая рабочую силу и материалы в другие секторы экономики, советская бюрократия не могла во время войны предотвратить сокращение земельной площади под хлопок с 2,3 млн акров (924 тыс. гектаров) в 1940 году до 1,8 млн акров (720 тыс. гектаров) в 1943-м. Урожай за тот же период уменьшился с 1 648 800 метрических тонн до 826 тыс. метрических тонн. Продуктивность упала до нижнего уровня – всего лишь 626 фунтов на акр (7,1 центнера на гектар). Спад в производстве хлопка в военное время можно частично отнести к определенной дезорганизации аграрного сектора, но он был вызван также возвращением к посевам крайне необходимых продовольственных культур. В республиках Средней Азии площади под зерно увеличились с 1940 по 1942 год на 20 %, увеличение урожая озимых было особенно важно. Площади под сахарную свеклу и масличные культуры также увеличились, земли под овощи и картофель также расширились на 32 %.

Однако возобновление выращивания продовольственных культур было лишь временной мерой, и первый послевоенный пятилетний план потребовал максимума усилий, чтобы восстановить производство узбекского хлопка до довоенного уровня как можно быстрее. К 1950 году земли под хлопок преодолели отметку 2,5 млн акров (1 млн гектаров), а к 1963 году их было 4,1 млн акров (1 млн 628 тыс. гектаров) с общей продукцией 3 млн 689 тыс. метрических тонн. В 1963 году средняя продуктивность достигла более 2 тыс. фунтов на акр (22,7 центнера на гектар). Однако рекордный урожай хлопка в 1963 году весом в 3,7 млн метрических тонн стал исключением. С 1956 года урожаи приближались к отметке 3 млн метрических тонн. План 1965 года требовал производства 3,6 млн метрических тонн, то есть меньше урожая 1963 года.

Это указывает на то, что хлопковая промышленность продолжала функционировать на сравнительно примитивной основе. По мнению исследовательской группы Департамента сельского хозяйства США, посетившей Среднюю Азию в этот период, советский хлопковый пояс с монокультурной экономикой несколько напоминал юг Соединенных Штатов тридцатилетней давности. Американцы обратили внимание на то, что севооборот применяется только в производстве люцерны помимо малых плантаций дынь и риса. Сбор и прополка хлопка осуществляются большей частью вручную, почти повсеместно женщинами. После сбора хлопок расстилают, чтобы просушить в течение четырех-пяти часов перед очисткой на оборудовании, напоминающем американские машины 1930-х годов. Советы, видимо, делали упор скорее на увеличение объема сбора хлопка на акр, чем на дорогостоящее расширение культивируемых земель. В целом продуктивность хлопка в Средней Азии значительно ниже его продуктивности на американском юго-западе, и издержки сравнительно высоки из-за затрат на борьбу с засолением почвы и из-за высокой трудоемкости.