تجميع العينات النباتية وتجفيفها وحفظها في المستحفظ النباتي من الأمور المهمة في عمل أي حديقة نباتية، وتعتبر المستحفظات النباتية في العالم كمكتبات للنباتات المجففة قيمتها كقيمة الكتب. إن الدور الذي يقوم به المستحفظ النباتي كبير، حيث يتم تصنيف نباتات كثيرة باستخدام العينات في هذا المرفق ، وفي الوقت الحالي يحوي المستحفظ النباتي التابع لحديقة النباتات العمانية على أكثر من 75% من النباتات العمانية مجففة ومحفوظة بجودة عالية وباستخدام معايير دولية وأنظمة متعارف عليها في التصنيف النباتي. ويعتبر المستحفظ النباتي أحد أهم الركائز التي تقوم عليها الحديقة وأحد الأصول القيمة، حيث يُعتمد عليه كثيرا في مجال الأبحاث النباتية وتصنيف العينات ويستقبل الباحثين وعلماء التصنيف والطلبة في مجال علم النبات كما يوجد تعاون مستمر بين المستحفظ في الحديقة وبقية المستحفظات داخل وخارج السلطنة.