总植物园的主要任务是研究植物引种驯化的理论，以便更好地利用世界植物资源，为国民经济服务。建园初期集中力量在增加植物收集量。先后进行了120多次国内外考察引种，考查范围国内有中亚、高加索、远东西伯利亚、阿尔泰和前苏联欧洲部分，国外有印度、古巴、加纳、蒙古、越南、美国和印度洋国家。同时通过与世界上60个国家的650个植物园、树木园、研究所交换、引进了32万份种子，并向国外植物园寄出种子16.7万份。在活植物收集方面，重视本国植物资源的手机保存，前苏联乡土植物种类达到3000种（多年生草本植物2380种，占绝大多数），不但在前苏联所有植物园中，即使是在全世界植物园中也是名列榜首。