Горно-Алтайский ботанический сад ведет большую научную работу по изучению флоры и растительности республики, инвентаризации флористических ресурсов; создаются питомники и коллекции экономически важных видов (пищевых, кормовых, лекарственных, декоративных и др.). Особое внимание уделяется представителям местной флоры, малоизученным и наиболее значимым при восстановлении деградированных растительных сообществ. Постоянно ведутся работы по закладке тематических экспозиций, пополнению существующих коллекций, проводятся изучение в природе и культуре редких и исчезающих видов растений республики.
За последние годы изданы более 10 работ научно-популярного, учебно-методического характера, материалы и труды конференций, монографии. Впервые для Республики Алтай совместно с ЦСБС, ГАГУ опубликована «Красная книга Республики Алтай (растения)» (1996; 2007; 2017), «Определитель растений Республики Алтай» (2012) и др.
На базе ботанического сада ежегодно проводятся студенческие практики, семинары, конференции. Сотрудники выезжают на экспедиции по разным районам Республики Алтай. Организовываются совместные Международные экспедиции (Германия, Америка, Чехия, Ирландия, Китай).
Сотрудниками поддерживаются связи со многими научными учреждениями СО РАН, вузами Сибири. Ботанический сад участвует в Международных проектах ПРООН/ГЭФ, Фонда дикой природы (WWF), РФФИ, республиканских конкурсах научно-исследовательских проектов и др.
Ежегодно ботанический сад посещают более восьми тысяч гостей из разных регионов России, ближнего и дальнего зарубежья. По экспозициям сада проводятся научно-познавательные экскурсии, реализуется посадочный материал.