На современном этапе АБС видит свою миссию в разработке научных основ интродукции и акклиматизации растений,  проведении фундаментальных и прикладных инновационных исследований изучения состояния биологического разнообразия растительного мира Казахстана, разработке мер сохранения компонентов региональной и мировой флоры. Для выполнения этой миссии определены приоритетные направления деятельности в соответствии со «Стратегией-2030», Концепцией биологического разнообразия, Глобальной стратегией сохранения растений – это разработка научных основ рационального природопользования; обеспечение сохранения редких и исчезающих видов in-situ и ex-situ; сохранение и развитие коллекционных фондов живых растений флоры Казахстана и мировой флоры; коммерциализация научных разработок.

Обобщение и анализ многолетних фундаментальных исследований позволили разработать системно-экологические принципы интродукционной мобилизации генофонда древесных, цветочно-декоративных, плодово-ягодных растений мировой флоры в Восточный Казахстан на основе изучения флорогенетических и филогенетических характеристик интродуцентов; определить наиболее перспективные районы-доноры для привлечения  в испытание новых видов из мировой флоры в Восточный Казахстан. Установлено, что при интродукции древесных растений  преимущество имеют растения, которые по экологическим и климатическим  условиям приближены к району интродукции – это растения Сибири, Дальнего Востока, умеренной части Северной Америки и горной области Восточной Европы. Из растений природной флоры наиболее перспективны для интродукции виды Южного и Западного Алтая, восточной лесной Калбы. Из плодовых и ягодных культур наиболее устойчивы сорта селекции НИИ Садоводства Сибири и Урала.

Многолетние фенологические наблюдения за коллекционными растениями, проводившиеся на фоне погодных условий района интродукции, позволили проследить акклиматизационные процессы и выявить закономерности адаптации интродуцентов в коллекциях к новым почвенно-климатическим параметрам региона. На основе анализа таких показателей, как  зимостойкость, генеративное развитие, декоративность, вегетативное размножение, сохранение габитуса, урожайность подсчитана интегральная оценка успешности интродукции древесно-кустарниковых, плодово-ягодных, цветочно-декоративных травянистых многолетников местной, культурной и инорайонной флоры.

В настоящее время проводятся работы по созданию экспериментального участка для сохранения и формирования устойчивой интродукционной популяции венериного башмачка крупноцветкового.

В результате многолетнего интродукционного эксперимента выявлены перспективные в хозяйственном отношении и устойчивые к местным суровым климатическим условиям растения, рекомендуемые в озеленение населенных пунктах Восточного Казахстана.

На основе обобщения результатов интродукционных исследований, проведенных  до 1954 года, Ф.Ф. Самусевым было рекомендовано для использования в озеленении области 46 видов деревьев и кустарников. Последующая интродукционная работа дала возможность расширить ассортимент Н.В. Лысовой до 95 видов, форм сортов. В 1981 году под руководством А.Р. Ксембаева был опубликован «Ассортимент декоративных растений для озеленения городов и сел Восточного Казахстана», в аннотированный список которого вошли 123 вида деревьев и кустарников, 80 видов, сортов декоративных растений инорайонных травянистых многолетников, 50 видов декоративных растений природной флоры Алтая.

В 2011 году сотрудниками АБС опубликован новый аннотированный список перспективных древесно-кустарниковых интродуцентов из 219 видов, форм, сортов, цветочно-декоративных растений культурной и инорайонной флоры – более 300 видов, форм, сортов. Как показали интродукционные исследования, прекрасно прижились в культуре не только выходцы из Алтая, Сибири и Дальнего Востока, но и «иммигранты» из Северной Америки, Средней Азии, Китая, Японии.

По результатам интродукции плодово-ягодных культур подобран и внедрен в 2011 году ассортимент плодовых и ягодных культур, состоящий из яблонь, груш, малины, земляники, облепихи, смородины, жимолости. Адаптивный потенциал предлагаемых современных сортов яблони, груши, земляники, малины, черной смородины, жимолости, облепихи крушиновой вполне соответствует требованиям промышленного и любительского садоводства.

Из полезных в хозяйственном отношении растений следует упомянуть о списке перспективных растений для медоносного «конвейера» пчеловодам, кормо-силосных видах рекомендованных в производство региона.

В конце 70–80 гг. прошлого столетия разработан ассортимент дымо- пыле-газоустойчивых растений, которые способны успешно произрастать в неблагоприятных условиях промышленных объектов. Составленная в середине 80-х годов прошлого столетия рекомендация по озеленению промышленных площадок предприятий цветной металлургии и в настоящее время является актуальной и единственно научно-аргументированным биологическим фактором оздоровления среды для Восточного Казахстана. 

Весьма успешно завершились научные разработки по биологической рекультивации отвалов на примере Тишинского рудника, которые позволили отобрать растения, способные произрастать на безжизненных породах, без предварительного завоза плодородной почвы.

Одним из актуальных направлений в интродукционном эксперименте сада является поиск и привлечение лекарственных растений. С 1991 года Алтайский ботанический сад занимается интродукцией лекарственных растений, в основном из представителей природной флоры Восточного Казахстана. Результаты первичного интродукционного испытания показали, что практически основная часть испытуемые виды лекарственных растений могут культивироваться в Восточном Казахстане и быть рентабельными.

Флористические исследования в Казахстанском Алтае, проводимые ведущим научным сотрудником Ю.А. Котуховым (1966-2014 г.г.) на протяжении не одного десятка лет, позволили уточнить видовой состав флоры региона и открыть 60 новых видов высших сосудистых растений для мировой флоры и 100 новых для флоры Казахстана.

Сотрудники АБС имеет большой опыт по изучению и разработке научных основ охраны и воспроизводства редких, исчезающих и эндемичных растений. Основное направление в работе с редкими видами в природе – изучение экологии, биологии, определение современного состояния популяций, выявление причин обуславливающих редкость. В культуре на базе Алтайского ботанического сада проводятся работы по изучению их сезонного ритма, разрабатываются агротехнические приемы для сохранения видов в культуре, определяются оптимальные варианты размножения.          Анализ экологических факторов интродуцированных редких, исчезающих и эндемичных растений позволил установить зависимость успешной их интродукции в АБС от происхождения материала. Наиболее пластичны в культуре  ксеромезофиты и мезопсихрофиты. Слабо устойчивы в культуре психрофиты-петрофиты, они слабо цветут, почти не плодоносят и быстро выпадают. Отрицательные результаты получены при интродукции псаммофитов.

Параллельно с интродукционными исследованиями проводятся  полевые работы по изучению состояния природных популяций редких и исчезающих видов растений Восточного Казахстана. Результаты работ сотрудников АБС  над проблемой сохранения и воспроизводства редких, исчезающих и эндемичных растений оформлены в двух частях монографии «Современное состояние популяций редких и исчезающих растений Восточного Казахстана».

Для того чтобы сохранить в природе и поддерживать необходимую для возобновления численность редких и исчезающих растений сотрудники Алтайского ботанического сада первыми в Казахстане начали разрабатывать в качестве эксперимента оптимальные варианты возвращения вида в места его естественного произрастания. Реинтродукционные исследования проводятся с конца 80-х годов и по настоящее время. Мониторинг за состоянием растений позволил заключить, что виды редких и исчезающих растений успешно прошедшие интродукционные испытания, характеризуются значительной амплитудой эколого-биологической изменчивости, положительно реагируют на реинтродукционный эксперимент, отличаются сравнительно непродолжительными возрастными состояниями. Виды, характеризующиеся узкой экологической амплитудой и с отрицательными интродукционными показателями, в реинтродукционном эксперименте отличаются слабой сохранностью сеянцев на ранних этапах развития и замедленным прохождением фаз онтогенеза.

Помимо проведения интродукционных исследований сотрудниками сада разработаны  рекомендации по эффективным методам размножения и агротехническим приемам выращивания интродуцентов.

Результаты научных исследований сотрудников сада публикуются не только в научных изданиях в Казахстане, но и в научных центрах стран СНГ и дальнего зарубежья. АБС поддерживает связи с ботаническими садами СНГ и дальнего зарубежья. Научные работы АБС успешно апробированы на научных конференциях различного уровня. За успехи в интродукции растений, изучении ботанического разнообразия Казахстанского Алтая АБС награжден аттестатом и серебряной медалью ВДНХ СССР, дипломами 1-2 степени и аттестатами ВДНХ Казахской СССР.

С 2012 года Алтайский ботанический сад включен в состав Совета ботанических садов Казахстана, России и Беларуси.