Родился 10 августа 1948 г. в с. Назарьево Сараевского района Рязанской области.
В 1971 г. окончил Рязанский сельскохозяйственный институт им. профессора П. А. Костычева (ныне Рязанский государственный агротехнологический университет им. П. А. Костычева).
Доктор сельскохозяйственных наук. В 1979 г. защитил диссертацию на соискание степени кандидата сельскохозяйственных наук по теме "Приемы повышения продуктивности пойменных пастбищ и сенокосов в нечерноземном центре". В 1995 г. в Мичуринской государственной сельскохозяйственной академии защитил диссертацию по теме "Устойчивость садоводства России". Профессор. Академик Российской академии наук (2013).
С 1965 г. работал в колхозе им. Первого мая Сараевского района Рязанской области. После окончания института был главным агрономом колхоза. Затем проходил службу в рядах Советской армии.
С 1972 г. занимал должность агронома опытно-производственного хозяйства (ОПХ) "Красная пойма" Луховицкого района Московской области. С 1973 г. был старшим научным сотрудником группы, заместителем заведующего отделом лугов, а затем заведующим лабораторией орошаемых сенокосов на Дединовской опытной станции Луховицкого района. В 1977 г. был назначен заведующим отделом лугов и пастбищ Дединовской станции и главным агрономом ОПХ "Красная пойма".
В 1980-1985 гг. - директор Московской опытной станции ВНИИ кормов в Серебряно-Прудском районе Московской области.
В 1985 г. был избран первым секретарем Серебряно-Прудского районного комитета КПСС. Председатель районного Совета народных депутатов, депутат Московского облсовета.
В 1990 г. стал членом бюро, секретарем центрального комитета Коммунистической партии РСФСР по аграрным вопросам.
С 1991 г. в течение почти 13 лет руководил Всероссийским селекционно-технологическим институтом садоводства и питомниководства Ленинского района Московской области.
В 1997 г. получил звание академика Российской академии сельскохозяйственных наук по отделению растениеводства (в 2013 г. в процессе реорганизации РАСХН стала частью РАН).
В 1999 г. участвовал в выборах губернатора Московской области в качестве кандидата в вице-губернаторы в паре с председателем Госдумы РФ, коммунистом Геннадием Селезневым, который баллотировался на пост губернатора. По итогам первого тура 19 декабря 1999 г. Селезнев и Кашин заняли первое место с результатом 27,52%, однако во втором туре выборов 9 января 2000 г. уступили Борису Громову и Михаилу Меню (46,39% против 48,09%).
С 2003 г. - депутат Государственной думы РФ IV-VIII созывов, член фракции КПРФ.
7 декабря 2003 г. был избран депутатом Государственной думы РФ IV созыва по списку КПРФ. На выборах возглавлял региональную группу кандидатов от Московской области. В Думе занял пост заместителя председателя комитета по природным ресурсам и природопользованию. Был также заместителем руководителя межфракционного депутатского объединения по аграрно-продовольственной политике.
2 декабря 2007 г. вновь избран в Госдуму РФ V созыва по списку КПРФ от Московской области (баллотировался под первым номером региональной группы). Был заместителем председателя комитета ГД по природным ресурсам, природопользованию и экологии.
4 декабря 2011 г. стал депутатом Государственной думы РФ VI созыва. Был избран в составе списка кандидатов от КПРФ, баллотировался под седьмым номером общефедеральной части списка. С 21 декабря 2011 г. занимал пост председателя комитета Госдумы VI созыва по природным ресурсам, природопользованию и экологии.
18 сентября 2016 г. избирался в Госдуму РФ VII созыва по списку КПРФ (шестой номер общефедеральной части списка). С 5 октября 2016 г. был председателем думского комитета по аграрным вопросам.
19 сентября 2021 г. был избран депутатом Государственной думы VIII созыва от КПРФ. На выборы был выдвинут под седьмым номером общефедеральной части списка кандидатов, однако после исключения из нее Павла Грудина фактически баллотировался под шестым номером списка. С 12 октября 2021 г. - председатель комитета Госдумы по аграрным вопросам.
Член президиума ЦК КПРФ (с 2003 г.), секретарь ЦК КПРФ (1997-2004). С 4 июля 2004 г. - заместитель председателя ЦК КПРФ Геннадия Зюганова (в последний раз переизбран 24 апреля 2021 г.).
Награжден орденом Дружбы народов, орденом Почета (2014), Александра Невского (2018), медалью П. А. Столыпина II степени (2017). Отмечен благодарностью правительства РФ (2016). Имеет Почетную грамоту президента (2016) и Почетную грамоту правительства РФ (2019).
Заслуженный деятель науки РФ (2009). Заслуженный работник сельского хозяйства РФ.
Лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники за исследования по теме "Научные основы вегетативного размножения растений".
Почетный гражданин Московской области (2019).
Автор книг, научных работ ("Научные основы адаптивного садоводства", 1995; "Шаг к победе", 2011; др.). Пишет стихи (сборник "Отчий край, 1999).