El Jardín Botánico también dedica sus esfuerzos a la investigación, dado que acoge parte del trabajo desarrollado por el IBiBe (Instituto Cavanilles de Biodiversidad y Biología evolutiva). A través de los diferentes departamentos se estudian aspectos como la diversidad vegetal, la conservación de las especies raras, endémicas o amenazadas de la flora mediterránea o la conservación de los hábitats naturales.

Además, fomenta la divulgación de la cultura botánica mediante seminarios, congresos y jornadas desarrolladas por especialistas en el campo de la botánica y la conservación.