高粱在世界各地分布很广，产区辽阔，经过长期的风土驯化和人工选择，形成“多种多样的地方品种和育成品种，类型极为丰富。1971年J.R.哈兰（Harlan）等依据种子、小穗、花序的形态，将栽培高粱分为五个基本族和由五个基本族组合成十个中间族。高粱在中国、印度以及非洲各地栽培历史悠久，在不同地理条件下形成了不同的生态型。如中国高粱、印度高粱、南非高粱、北非高粱、西非高粱、中非高粱、亨加利高粱等都具有不同的特征特性。高粱性状变异很大，在用途上也不相同，有籽粒用的粒用种、茎髓部多汁富含糖分的糖用种、分蘖力强的饲用种，也有穗分枝很长或茎秆色泽不同供制扫帚或编织用的工艺用种。

世界高粱主产国对不同类型的品种都进行了广泛的搜集，筛选出许多优良种质，为育种工作提供了各种基因源。此外，还有与高粱亲缘相近的野生种，如突尼斯草S.virgatum、约翰逊草S.halepensis等，也都作为高粱种质资源加以收集研究利用。

20世纪20年代中国的燕京作物改良场、东北公主岭农事试验场等就开始收集高粱地方品种，以及北京、河南、山东等省市也收集了部分品种，50年代在农业部统一部署下，大规模地进行了全面征集，1980年以后又作了补充征集。征集的材料经过产地调查和种植观察进行了整理鉴定。编写出《中国高粱品种志》收集整理的材料约7000余份，分别保存于各省、自治区的科研单位，同时按计划陆续将全部材料存入中国农业科学院作物品种资源研究所低温干燥种质库，进行长期保存。

世界上其它国家对高粱品种资源的收集保存也很重视。美国在科罗拉多州大学的国家种子贮藏实验室，收集保存了世界各地的高粱地方品种，栽培种和野生种共15000多份。美国糖料作物大田试验站，保存4610个甜高粱品系，佐治亚州的植物引种站，保存各种类型高粱3620份。设在印度海德拉巴的国际半干旱热带地区作物研究所（ICRISAT）对印度和非洲国家的高粱进行广泛收集，保存有16924个地方品种、237个栽培种、1000个抗病虫品系、127个野生种，到1983年末保存的种质增加到25163份。苏联全苏植物栽培研究所保存高粱9615个品种和野生类型。埃塞俄比亚保存高粱5000多个品种材料。

70年代中国各科研单位陆续开展了品种资源的研究工作。通过对高粱品种的抗病虫鉴定，筛选出莲塘矮（原产桂阳）、东山红（原产巴马）、Tx622等不感染丝黑穗病的品种以及亨加利等兼抗丝黑穗病、散黑穗病、坚黑穗病品种，并育成了一些抗病强的亲本，选配出一批抗病杂交种。筛选出7511、TAM428等抗蚜强的种质，并育成了优良的抗蚜亲本材料。还筛选出一些对螟虫抗性强的种质。在抗逆性研究方面，还对中国地方品种的耐旱性、耐瘠薄、耐盐碱、耐低温等性状进行了鉴定，筛选出一批在逆境条件下，生育较正常，能获得一定产量的种质。在品质鉴定方面，辽宁省农业科学院筛选出11份蛋白质含量10%，赖氨酸含量达蛋白含量的3.01%以上的材料。其中饭高粱（原产洱源）蛋白质、赖氨酸含量分别达13.67%和4.49%。

美国普杜大学对9000多份材料进行了品质分析。从起源于埃塞俄比亚的高粱品种中，筛选出两个品质好的材料，蛋白质、赖氨酸含量分别达到17.20%、3.13%和15.70%、3.33%。美国得克萨斯州农业试验站，在突尼斯草的衍生系里，找到了抗蚜虫基因，并转育到杂交种亲本中，耐蚜的杂交种已推广应用于生产。在抗病方面也作了不少研究，获得了抗性强的材料。