机构设置为：植物分类生态学研究室、水生植物生物学研究室、资源植物研究室、经济微藻研究室、武汉植物园和两个所级开放实验室;植物标本馆、图书情报室、《武汉植物研究》编辑部、网络中心等研究支撑机构
建所以来共完成国家、中科院、省部委重大科研项目300余项，共发表论文1000余篇，取得专利30项，获得各类重大科研成果118项，其中获国家级奖13项。先后研制出神农香菊系列化妆品、
植物凝集素、水果保鲜剂、灭霉净、植物性农药等化学轻工产品。培育出“武植2号”莲藕、“武植”系列猕猴桃等优良
经济作物品种；选育推广了野黄桂、黑壳楠等一批园林树种，为国民经济发展起到了积极作用。
武汉植物所经过46年来的建设，形成了独具特色的武汉植物园，引种栽培植物4000多种，其中水生植物300余种（含品种），建成了水生植物保育区、珍稀植物保育区、特有植物保育区、药用植物保育区、竹园、猕猴桃属植物种质资源圃及育种中心等8个专类园区和1个正在建设中的蔷薇园，是华中地区最大的植物
物种多样性与种质资源研究保存基地；其中，水生高等
植物引种栽培中心是我国最大的水生植物的保育中心，猕猴桃种质资源圃是世界上保育猕猴桃属遗传资源最全的种质基因库。武汉植物园是湖北省、武汉市的科普教育、环境教育、
爱国主义教育三大基地；是
全国科普教育基地和全国青少年科技教育基地；是国家、省有关部门指定的旅游定点单位。每年接待科普旅游人数30万人次，对科学的普及具重要意义。在国际交流与合作方面，开展了同美国、英国、新西兰和欧共体等十余个国家及地区的广泛合作，如与新西兰建立“植物天然药研发中心”；承担欧共体“猕猴桃种质资源收集保存评价、低温保护和新品种选育”等一批国际合作项目。成功地在国际上将我所选育的猕猴桃新品种进行了繁殖权拍卖，在我国开创了与国际接轨的先例。
在与地方科技合作方面也取得了良好势头。如与河南省濮阳泓天威药业有限公司签订了1000万元的植物天然药开发项目，正在进行研究和产业化攻关；与湖北省荆州市中博安居集团开展共建猕猴桃高科技产业化生产基地，旨在建成我国第一个面向国际市场有规模出口能力的猕猴桃企业；与云南施普瑞公司通过多年的合作研究，极大地推动了该公司经济微藻成为拳头产品，创下了国内名牌。
由武汉植物所与湖北省植物学会主办、
科学出版社出版向国内外发行的植物学综合性学术期刊《
武汉植物学研究》，是中国自然科学核心期刊和中国中文核心期刊，并在第二届全国优秀科技期刊评比中获得三等奖，2000年荣获第四届中科院优秀期刊三等奖。三次荣获湖北省优秀科技期刊奖，被湖北省科委授予“湖北省科技期刊五十佳工程重点创建期刊”称号。武汉植物所是湖北省植物学会和武汉市植物学会的挂靠单位。2002年经中国园艺学会同意，成立了中国园艺学会猕猴桃分会，它将对我国猕猴桃的科研和生产带来积极影响。