Донецкий ботанический сад реализует государственную политику Донецкой Народной Республики в сфере научной, научно-технической, научно-организационной, научно-педагогической, просветительской и инновационной деятельности. Основными направлениями научной деятельности ботанического сада являются:

• Интродукция, акклиматизация и селекция растений с целью обогащения и рационального использования растительных ресурсов в степной зоне в условиях техногенной среды.

• Разработка научных основ сохранения генофонда природной флоры в экстремальных условиях засушливой степи и промышленного загрязнения.

• Промышленная ботаника.

• Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах и защита растений.

• Почвенно-экологические исследования.

Основой для проведения фундаментальных и прикладных научных исследований, направленных на решение экологических проблем промышленного Донбасса, обогащения ассортимента перспективных растений для аграрного сектора и озеленения, является коллекционный фонд растений мировой флоры. Коллекция живых растений насчитывает более 8 тысяч видов, разновидностей, форм и сортов древесных, цветочно-декоративных, пищевых, лекарственных, кормовых и технических, а также редких и исчезающих растений. В ботаническом саду создан уникальный научный гербарий флоры (DNZ), насчитывающий более 126 тысяч образцов, входящий в международную базу данных.

Коллекции и экспозиции ботанического сада не имеют аналогов в мире, так как представленные в них виды прошли многолетние интродукционные испытания и адаптированы к засушливым условиям степной зоны.

Созданные в ботаническом саду коллекции растений природной флоры способствуют сохранению генофонда редких и исчезающих степных видов и представляют собой бесценный резерв для восстановления природных популяций раритетных видов.

Искусственно воссозданные ковыльные степи в экспозиции «Степи Донбасса»

В экспозициях фондовых оранжерей собрана богатая коллекция тропических и субтропических растений мировой флоры, многие их которых подлежат охране на международном уровне и являются основой для развития международного сотрудничества с природоохранными организациями, работающими в сфере реинтродукции и сохранения генетического биоразнообразия.

Фрагмент экспозиции «Растения Африки и Мексики»

Несмотря на сложную социо-гуманитарную обстановку, коллектив ботанического сада продолжает развивать коллекционно-экспозиционный фонд. В последние годы в соответствии с мировыми тенденциями развития ботанических садов и расширением их функций, существенно изменена концепция экспонирования многих коллекций. Неизменно следуя принципу строгой научной документированности коллекций, экспозиции развиваются по пути повышения качества дизайна, активного использования методов садовой и ландшафтной архитектуры, формирования эстетически привлекательных ландшафтно-экспозиционных форм.

В период боевых действий 2014–2015 гг. был создан один из самых красивых коллекционно-экспозиционных участков – «Теневой сад».

Фрагмент экспозиции «Теневой сад»

В 2018 г. открыт коллекционно-экспозиционный участок «Японский сад».

Фрагмент экспозиции «Японский сад»

Как научно-исследовательская и природоохранная организация, ботанический сад занимается популяризацией биологических и экологических знаний. С этой целью разработаны и проводятся тематические экскурсии, читаются лекции и проводятся практические занятия для всех возрастных категорий населения.

Как социальный объект инфраструктуры города, ботанический сад принимает участие в организации содержательного досуга горожан и гостей столицы, регулярно проводя масштабные мероприятия – семейные фестивали, праздники выходного дня и т.п. Коллектив сада принимает участие в социальных программах «Дети Республики», «Программа воссоединения народа Донбасса» и др., за что был неоднократно отмечен грамотами и благодарностями от руководства Республики.