Kebun Raya Balikpapan memiliki beberapa fungsi, antara lain :
1. Fungsi Konservasi ex-situ yaitu melestarikan keanekaragaman tumbuhan di luar habitat aslinya sebagai cadangan penting dan sumber perbanyakan dalam rangka reintroduksi jenis dan restorasi ekosistem, perbaikan mutu genetik tanaman budidaya, serta pengembangan potensi komersial tanaman
2. Fungsi Penelitian yaitu memfasilitasi berbagai kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang botani, konservasi, budidaya tanaman dan pengembangan potensi pendayagunaan tumbuhan.
3. Fungsi Pendidikan yaitu menyajikan informasi yang jelas dan memberikan kemudahan bagi pengunjung untuk meningkatkan pengetahuan di bidang botani, konservasi, lingkungan, budidaya dan pendayagunaan tumbuhan atau bidang lainnya serta mampu merangsang tumbuh kembangnya kesadaran, kepedulian, tanggung jawab dan komitmen masyarakat terhadap pelestarian sumberdaya hayati.
4. Fungsi Wisata Lingkungan yaitu menyediakan sarana wisata yang nyaman, sehat dan bernilai ilmiah.
5. Fungsi Jasa Lingkungan yaitu memberikan dampak ekologis peningkatan kualitas lingkungan yang meliputi tata air, keanekaragaman hayati, penyerapan karbon dan keindahan lanskap.
Berdasarkan hasil diskusi dengan tim Pembangunan Kebun Raya Daerah, maka tema yang diambil untuk Kebun Raya Balikpapan adalah "Konservasi tumbuhan kayu Indonesia terutama kayu-kayu dari hutan tropis Kalimantan"