За 63 лет своего существования Сад превратился в ведущий институт экспериментальной ботаники и крупный центр просветительской деятельности, демонстрирующий богатство и разнообразие растительного мира различных регионов Земного шара. Одним из главных результатов научной и практической деятельности Главного ботанического сада является создание богатейших в стране коллекций растений открытого и закрытого грунта. Таксономический состав этих коллекций свидетельствует о степени эффективности применения тех или иных методов подбора исходного материала для интродукции в средней полосе европейской части Российской Федерации и приемов выращивания растений различного происхождения.
Основной задачей ГБС является сохранение генофонда растений и разработка теоретических основ и методов интродукции и акклиматизации растений в целях рационального использования мировых растительных ресурсов.