Алтайский ботанический сад относится к научно-исследовательскому учреждению, изучающий растения и растительность мировой и отечественной флоры с целью сохранения биоразнообразия, а также обогащения культурной флоры ценными видами. На основе Постановления Правительства РК от 10.11.2007 года, за №1074 Алтайский ботанический сад вошел в перечень особо охраняемых природных территорий.

Научно-исследовательская деятельность сада направлена на проведение фундаментальных и прикладных, инновационных исследований по изучению состояния растительного мира мировой и отечественной флоры, эффективное использование генетических ресурсов растений и основ их культивирования в условии региона. Одновременно ведет просветительская и образовательная деятельность раскрывающие богатство разнообразия растительного мира.

Уникальный коллекционный фонд живых, растений Алтайскою ботанического сада, который представлен 3745 видами, формами, сортами, образцами; из них в дендрарии произрастает 619 биогрупп, коллекция плодово-ягодных культур состоит из 342 видов, форм, сортов, цветочно-декоративные растения представлены 2220 таксонами, из них 1445 видов, форм, образцов — представители природной флоры, 775 — инорайонные интродуценты культурной флоры, лекарственные — 169 видов, 340 образцов, коллекция редких и исчезающих растений — 90 видов, 286 образцов.

Заповедная зона занимает площадь 51,5 га склонах горы Белкина. Заповедная зона Алтайского ботанического сада представляет естественную экологическую систему, растительный фитоценоз которой образован 400 видами высших цветковых растений. В заповедной зоне 17,5 га занимают типичные для региона природные растительные сообщества и 34 га — естественные экологические системы, где произрастает 16 видов редких растений.

Научная зона включает экспериментальные участки с коллекционными научными фондами живых растений и интродукционные питомники для размножения, культивирования и селекции растений. Общая площадь — 30,55 га.

Основная задача учёных Алатайского ботанического сада — разработка теоретических и практических вопросов распространения и акклиматизации растений, изучение биоэкологических особенностей их роста и развития в неблагоприятных почвенно-климатических условиях; создание и сохранение коллекций растений, охрана генофонда; изучение в культуре и разработка приемов возделывания наиболее хозяйственно-ценных видов и форм лекарственных, пищевых, декоративных растений природной и инорайонной флоры; разработка научных основ охраны и воспроизводства редких и исчезающих растений методом интродукции и реинтродукции; проведение учебно-педагогической и научно-просветительской работы в области экологии, биологии, охраны природы, растениеводства, декоративного садоводства и ландшафтной архитектуры. Ведётся разработка рекомендаций по их размножению и уходу, внедрение видов в различные отрасли народного хозяйства, создание научных основ разведения садов и парков, оказание практической помощи в озеленении населённых пунктов области. В Алтайском ботаническом саду около 4000 видов высших растений (из них 2000 видов относится к местной флоре).