Taman Botani Pulau Pinang berperanan dalam usaha pemeliharaan dan  pemuliharaan pelbagai tumbuhan tropika. Sejak penubuhannya pada tahun 1884, taman ini bukan sahaja berfungsi sebagai kawasan rekreasi, malah menjadi pusat penyelidikan, pendidikan dan konservasi tumbuhan bagi memastikan kelestarian biodiversiti.

Inisiatif yang telah dan sedang dilaksanakan antaranya ialah  pemuliharaan spesies tumbuhan tempatan dan eksotik di kawasan nurseri, rumah pokok dan taman bertema. Usaha ini bertujuan memastikan spesies tumbuhan yang bernilai dari segi ekologi, saintifik dan hortikultur terus dipelihara untuk generasi akan datang.

Seterusnya ialah pengumpulan, penyimpanan dan pendokumentasian spesimen tumbuhan melalui herbarium. Herbarium Taman Botani Pulau Pinang menyimpan koleksi spesimen tumbuhan yang bersejarah sejak era ahli botani British, Charles Curtis. Koleksi ini menjadi rujukan penting bagi penyelidik, pelajar dan ahli konservasi dalam mengkaji evolusi serta kepelbagaian flora di Pulau Pinang dan rantau Asia Tenggara.

Selain itu, aktiviti pembiakan tumbuhan dijalankan melalui nurseri yang menyediakan anak pokok untuk tujuan konservasi ex-situ dan landskap. Program ini membantu meningkatkan populasi spesies tertentu serta menyokong usaha penghijauan dan pemulihan kawasan hijau di Pulau Pinang.

Sebagai institusi yang mempunyai sejarah panjang, taman ini turut menyokong penyelidikan saintifik berkaitan flora tropika, pengurusan spesies dan pemuliharaan biodiversiti. Melalui usaha-usaha ini, taman berperanan sebagai pusat rujukan botani dan pemuliharaan biodiversiti yang penting di Malaysia, di samping menyokong pembangunan lestari dan meningkatkan kesedaran masyarakat terhadap kepentingan menjaga khazanah alam semula jadi.