自由經濟示範區將農業加值列為優先發展的高附加價值產業，希望透過研發與技術，提升農業競爭力。不過，區內開放對中國管制的830項農產品零關稅進口加工、區內加工品內銷台灣市場10%以內免營所稅等優惠措施，讓學者和農民團體都擔憂，台灣農業無法承受這樣的衝擊。
陳吉仲:自經區零關稅立即實施，傷害農業
中興大學應用經濟系教授陳吉仲受訪表示，提升農業競爭力是大家都認同的，但提昇農業價值沒有自經區也可以做，自經區中農業加值的設計，會讓台灣農業重傷；示範區特別條例若通過，區內零關稅立即實施，比任何區域貿易自由化或雙邊貿易自由化（FTA）更快速，台灣農業必然受到極大衝擊。
陳吉仲說，美韓自由貿易協定中，尚且保有2.5%的敏感性農產品採取關稅配額的保護，豬肉和雞肉簽署後的10年才零關稅，牛肉是15年零關稅；台灣的自經區卻是立即零關稅，「這是全球有農業生產國家主動對全球（包含中國）以零關稅開放國外農產品」，將使得國外農產品大舉進入台灣，「比FTA更嚴重」。
陳吉仲指出，政府當年為了加入世界貿易組織（WTO），已大幅度開放國外農產品近來，但在WTO架構下，許多敏感性產品如花生、紅豆等，仍有關稅配額政策在保護；如今自經區條例完全零關稅開放，將導致更多國外農產品進入，不只農業無法加值，更讓之前加入WTO所爭取的保護台灣農業的努力毀於一旦。
蔡培慧:自經區只為大型資本家開放
台灣農村陣線發言人蔡培慧痛批，示範區的農業加值是個「荒謬加值」，台灣56萬公頃的農地有將近一半休耕，「如果政府真的要讓農業加值，就應該從糧食自給率方向思考，針對台灣農業食品加工的落差去思考，但完全沒有」，示範區只是為大型資本家開放，進口全世界原料，加工後以MIT（台灣製造）品牌出口。
蔡培慧說，在自經區內加工的產品，就算原材料是進口原料，製成品也叫作台灣製造，例如拿國外的稻米來做仙貝，而這種MIT認證無疑否定台灣品牌的價值；這好比當大家覺得法國紅酒不再是法國生產、製造的紅酒，品牌價值就會貶值一樣，而品牌的瓦解也更進一步讓台灣小農外銷產品更加困難。
陳保基:零關稅僅針對外銷產品
對於民間的憂慮和質疑，農委會主委陳保基受訪表示，零關稅僅針對區內加工產品外銷，內銷到國內市場的非管制性產品，和現行進口產品一樣，必須課徵關稅、貨物稅、營業稅，才能進入國內市場。他強調，進口農產品零關稅的優惠只給在區內加工後外銷的部分，「不會影響到我們的農業」。
不過這樣說法遭外界反駁。民進黨立委黃偉哲就說，目前禁止進口的大陸830項農產品，在示範區內零關稅進口，經過加工後外銷，對台灣農業還是會有衝擊；比如大陸香菇不能進口到台灣，但可零關稅進口到示範區，區內加工業者以低成本加工後變成香菇醬外銷美國，還是和台灣的香菇醬在美國市場競爭。
蔡培慧也痛批，陳保基說用國內原料加工後出口的比例很小，因此區內進口外國原料不會影響國內農業，「這是胡扯！」她說，台灣非原料地區是事實，但要掌握關鍵技術，農業有地域特性，牽涉品種選擇、農業化肥，「為何英國要買台灣的烏龍茶，因為對台灣的技術和種植過程的農藥化肥限制的信任度較高」。