В своей деятельности ботанический сад (в рамках программ разрабатываемых Советом ботанических садов при Отделении общей биологии РАН) занимается разработкой теоретических основ и методов интродукции растений, анализом интродукционных фондов дикорастущей и культурной флоры, разработкой научно обоснованных подходов к сохранению редких и исчезающих видов растений, приемов воспроизводства вводимых в культуру растений, изучением селекционно-генетических основ продуктивности растений, разработкой научных основ декоративного садоводства.
Уникальные коллекционные насаждения Ботанического сада ННГУ представляют большую научную, культурную и историческую ценность. На его территории произрастают растения более 3,5 тысяч таксонов. Культивируется ряд видов растений, находящихся под угрозой вымирания. В состав коллекции входят виды, практически не встречающиеся в других ботанических садах России (орех медвежий, замия узколистная, Венерины башмачки анг-тонг, Елены, Бесе, юннаньский, тибетский, рододендрон Фори, клен красный и многие другие).

Сведения о состоянии коллекционных растений и их семена задействованы в российском и международном обмене между ботаническими садами. Информация о коллекции ежегодно рассылается в 70 ботанических садов России и 110 садов ближнего и дальнего зарубежья (Австрию, Англию, Германию, Испанию, Исландию, Италию, Канаду, Корею, Нидерланды, Новую Зеландию, Норвегию, Польшу, Португалию, США, Финляндию, Францию, Швейцарию и др.). Более 70 лет специалисты Ботанического сада собирают и изучают коллекцию растений со всего мира.
Семенной материал для пополнения коллекции собирался многими поколениями сотрудников сада, преподавателей биологического факультета ННГУ в экспедициях в различных уголках земного шара (Дальний Восток, Корея, Египет, Шри-Ланка, Норвегия, Шотландия, Сибирь, Крым, Кавказ и др.). Часть материала была получена по международному обмену между ботаническими садами России, Европы, Азии и Америки.

Ботанический сад ННГУ является носителем богатейшего исторического наследия. Передавая знания из поколения в поколение, его служители сохранили традиции русской школы растениеводства, основоположниками которой были как немецкие, так и русские ученые-садоводы: Т. Гербер, Ф. Стефан, Г. Гофман, А. Регель, А.Г. Разумовский, И.И. Трояновский и другие.
В настоящее время наш сад - один из крупных образовательных центров в Поволжье. Под его сенью рождаются молодые специалисты экологи, биологи, сельского и лесного хозяйства, ландшафтной архитектуры.
На территории сада проходят учебную и исследовательскую практику более 1000 студентов в год из различных Вузов города. Сотрудниками ежегодно проводится сотни экскурсий для школьников и населения. Всего с организованными экскурсиями сад посещают в среднем 4000 человек в год. Армия школьников открывает здесь таинственный мир экзотических растений из разных уголков Земного шара.
В рамках научно-исследовательской работы в саду проводится изучение биологических особенностей растений из различных природных зон Земли при культивировании их в условиях Среднего Поволжья. Среди данных растений значительное положение занимают редкие и исчезающие виды.
На территории сада проводили исследования такие широко известные в стране и за рубежом ученые как С.С. Станков, С.С. Четвериков, Д.С. Аверкиев, В.А. Опритов, И.П. Елисеев и другие. Научные материалы, полученные в результате наблюдений за различными представителями уникальной коллекции, легли в основу для написания ряда кандидатских и докторских диссертаций.

Для осуществления научно-исследовательской работы при ботаническом саде создано две лаборатории «Лаборатория озеленения и интродукции растений» и «Учебно-научная биотехнологическая лаборатория микроклонального размножения растений».
Ботанический сад Нижегородского университета является крупным центром развития садоводства в Поволжье. На его территории вводятся в культуру перспективные для использования в хозяйстве дикорастущие виды растений, проходят адаптацию к природно-климатическим условиям Среднего Поволжья новые сорта декоративных и плодовых растений.
Подготовлены к государственной регистрации новые местные сорта шелковицы, крупноплодной голубики, рододендронов, проводятся работы по акклиматизации абрикоса.
Богатейшая коллекция ботанического сада расположенная на обширной территории имеет существенное экологическое значение как крупнейший парковый комплекс Нижнего Новгорода, обеспечиваю-щий необходимые условия жизни его жителей.
Ботанический сад ННГУ – это банк, в «хранилище» которого содержится огромное количество видов растений из различных уголков Земного шара, адаптированных к условиям Среднего Поволжья.
Такое «богатство» потенциал для решения исследовательских, садово-парковых, фармацевти- ческих, ресурсных и образовательных задач. Этот маленький кусочек живой природы в большом городе, несущий энергию природных зон всего мира представляет собой некую альтернативу техногенной среде, от которой страдает городской житель.