Ботанический сад университета выполняет научно-исследовательскую, учебную и просветительскую работу.
Основные направления научно-исследовательской работы:
1. Интродукция травянистых растений. В ботаническом саду видовое разнообразие местной и мировой флоры представлено в коллекциях и экспозициях открытого и закрытого грунта 120 семействами из 69 порядков, что составляет соответственно 22,5 и 41,5 % от общего числа указанных таксонов в системе А.Л. Тахтаджяна. Участок систематики − обязательный компонент сада − заложен весной 1973 г., посеяно 1715 видов травянистых растений. С 1974 г. издается список семян (делектус), предлагаемых ботаническим садом для обмена. Делектус и семена высылаются в настоящее время в 50 ботанических садов и дендрариев России, 300 зарубежных ботанических садов из 40 стран. Из ботанических садов мира получено свыше 43 тыс. образцов семян высших растений, использованных для создания и пополнения коллекций, экспозиций и интродукционных питомников.
2. Интродукция, селекция и семеноводство злаков. Первый коллекционный питомник злаков был заложен в 1971 г. Испытано около 3 000 образцов, относящихся к 81 роду и 290 видам. Из коллекции выделены 11 перспективных многолетних декоративных видов и 7 видов отнесены к ценным кормовым злакам. Выеденные сорта защищены патентами и зарегистрированы в Государственном реестре охраняемых селекционных достижений, не имеют аналогов, районированы по Свердловской и Челябинской областям, а также Алтайскому краю. Селекционная работа проводится в сотрудничестве с крупными научными учреждениями − УралНИИСХозом, СибНИИСХозом (Тюмень), а также с научно-производственной системой «Элита-комплекс» (Екатеринбург).
3. Интродукция и охрана редких, исчезающих и интенсивно истребляемых растений. Работа по изучению экологии, биологии, жизненной стратегии эндемичных, реликтовых, исчезающих растений Урала в связи с их охраной и рациональным использованием относится к числу важнейших мероприятий во всех ботанических садах. В коллекции редких, исчезающих и интенсивно истребляемых растений насчитывается 177 видов из 48 семейств, из них 34 эндемичных и 38 реликтовых видов. Около 50 % видов из коллекции внесены в Красные книги разного ранга: 57 видов включены в Красную книгу Среднего Урала, 26 − в Красную книгу России и 15 − в Красную книгу СССР. Около полутора десятков видов внесены одновременно во все названные издания, т. е. они относятся к числу наиболее уязвимых и требуют особых мер охраны. В настоящее время на основе этой коллекции сформирован «Парк редких растений» («Экологическая тропа»), используемый для научной и просветительской деятельности. По численности культивируемых видов, нуждающихся в охране, Ботанический сад Уральского университета в числе крупнейнших: в Главном ботаническом саду РАН (Москва) насчитывается 320 видов, в ботаническом саду Ботанического института РАН (Санкт-Петербург) − 300 видов, в ботаническом саду МГУ − 166 видов, в ботаническом саду УрО РАН (Екатеринбург) − 130 видов.
Директор - Валдайских Виктор Владимирович, кандидат биологических наук, доцент