丰产性、坚果品质、抗逆性、砧木改良是核桃育种的目标。有关核桃选育种的指标，虽然目前尚无统一的标准。但坚果纵横径、平均坚果重、坚果壳厚、坚果出仁率、核仁重、核仁脂肪含量、蛋白质含量是核桃选育种的重要指标。早期的核桃良种选育主要是利用集团选择法，后来针对单株进行。目前，各省已开始注重适应性较强的晚实类型核桃的选优工作，199年5月晋龙1号成为全国第1个通过省级鉴定的晚实核桃新品种。在具体的实践中，在这些指标基础上有所增加和细化，如高绍棠等。以绝对最低温-28 0C下枝梢不受冻害、雌花期能通过晚霜危害作为核桃抗寒性的选优标准，并选出西扶1号、西扶2号等早实核桃优良品种。杨俊霞等把每平方米投影积产果量也作为核桃的选优指标。白仲奎则把母枝抽生果枝数、果枝平均坐果数、坐果率、果枝率、株产果量、株产仁重、种壳色泽、壳面光滑程度、内隔膜厚度、取仁难易、种仁饱满度、种仁颜色等果实品质指标也作为选育种的指标，大大丰富了育种的内容。

杂交育种是核桃良种选育的重要手段，培育早实、丰产、优质、抗病的核桃新品种是核桃杂交育种的目标，远缘杂交是改良核桃品种的重要途径。核桃杂交育种有单杂交、二杂交、回交等多种方式，其中单杂交比较常用，即选择2个基因型不同的亲本，1次杂交获得杂种。我国的核桃杂交育种工作始十20世纪60年代中后期1999年经林业部鉴定评定出16个我国首批早实型核桃新品种。叶茂富、刘万生、方文亮、周兰英等也分别开展了核桃的种间杂交研究。

另外，近年来，随着种质资源交流的频繁进行和核桃产业的迅速发展，核桃优良品种的相互引种开展得较多。