植物园是植物多样性最集中的地方, 是进行稀有、濒危植物迁地保护与研究的最理想基地，植物园是植物资源收集、保护、研究、开发和科普教育的一个平台，肩负着植物物种保存及繁育的重要任务。西安植物园从1959年正式成立以发掘、保存、利用秦巴山区、黄土高原植物种质资源, 引进国内外有价值的经济、观赏植物为目标，始终有计划地进行引种，40多年来引种栽培的植物及部分关中地区的野生植物，共计2026种（包括亚种、变种、变型及园艺栽培品种），隶属171科，757属，其中属于国家珍稀濒危植物22科31种，占陕西省第一批国家稀有濒危植物46种的67.4%。建成药用植物区、水生植物区、花卉植物区、油用植物区、芳香植物区、植物分类区、翠华园及热带亚热带植物展览温室等植物专类园，成为以收集、展示和保存植物资源，集科研、科普和游览功能为一体的多功能综合性植物园。西安植物园引进和分类的特色植物类群如郁金香、风信子、欧洲水仙、木兰、牡丹、芍药、攀援植物、常绿植物、地被植物等对城市绿化起到了较强的参鉴和指导作用。西安植物园现已成为陕西省研究、开发、利用秦巴山区、黄土高原植物资源的重要纽带和桥梁, 是西安市重要的植物迁地保护基地，是陕西省科学普及教育的重要基地之一。