Установлено, что фракция водных и прибрежно-водных растений спонтанной флоры Донецкого ботанического сада насчитывает 87 видов, в том числе причерноморский эндемик Persicaria hypanica (Klokov) Tzvelev и 2 вида, особо охраняемых на региональном уровне ( Carex diluta M. Bieb. и C. hartmanii Cajand.). По типам местообитаний они распределяются на свободно плавающие (7 видов), прикрепленные к подводному грунту (16 видов), растущие на периодически высыхающем мелководье (19 видов), на мокрых (35) и сырых (34) почвах. Представлены водной и сухопутной формами Bolboschoenus maritimus (L.) Palla, Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., P. altissimus (Benth.) Mabille, Veronica anagallis-aquatica L. К числу, по-видимому, исчезнувших, относится 24 % видов, изначально произраставших на данной территории.
Результаты научных исследований Донецкого ботанического сада вносят значительный вклад в развитие ботанической науки и охрану окружающей среды региона. Деятельность научного коллектива ботанического сада сосредоточена на решении актуальных проблем в таких областях, как интродукция и селекция растений, изучение биоразнообразия в степной зоне и разработка научных основ для его сохранения, промышленная ботаника, изучение биологических инвазий как в наземных, так и в водных экосистемах. В 2024 г. коллектив Донецкого ботанического сада выполнял научные исследования по 5 темам. По результатам исследований учеными Донецкого ботанического сада опубликовано 124 научные работы, из них 2 монографии, 67 статей (6 входят в наукометрические базы Scopus и Web of Science, 4 – RSCI, 44 – РИНЦ, 16 – ВАК РФ) и 55 – в сборниках материалов научных конференций.