本园目前共收集荷花品种242个，其中包括大洒锦、小洒锦、千瓣莲、友谊牡丹莲等稀有的品种，建立了西北地区第一个荷花种质资源圃；收集睡莲品种80余个，建立了西北地区第一个睡莲种质资源圃，并在国内首次对睡莲地下茎进行系统分类，总结出Lotos亚属睡莲在北方的地下茎越冬贮藏技术，培育出我国首批Lotos睡莲亚属新品种2个“貂婵”和“西施”（Nympheae ‘Xi shi’和Nympheae ‘Diao chan’），通过陕西省林木新品种审定。“睡莲科植物种质资源的收集、保存及新品种选育”荣获第七届中国花卉博览会科技成果新品种选育类铜奖。
拥有成套王莲在我国北方的栽培技术，解决王莲种苗一直依靠外购问题。2010年，西安植物园培育的王莲叶片直径达到了290㎝，创造新的世界王莲叶片直径记录。2011年，陕西省西安植物园培育的王莲又在2011西安世界园艺博览会之“荷花及水生植物国际竞赛”中获得唯一金奖。