O MBM possui um dos maiores e mais importantes herbários do país e sua história se funde com a de seu fundador, Gedrt Hatschbach. O espaço reúne um material importantíssimo que documenta em exsicatas (plantas secas e prensadas) a riqueza da flora local, nacional e internacional. Ao todo, são pouco mais de 400 mil espécies coletadas aqui ou trocadas entre herbários nacionais e internacionais através de um sistema de permuta em que exemplares repetidos são trocados por exemplares inéditos.
Muito se engana quem acha que o Museu é apenas um repositório de plantas secas. Localmente, seus técnicos e estagiários trabalham na identificação e pesquisa de espécies que sejam adequadas para arborização de parques, praças e bosques da capital. Sem contar o serviço gratuito de identificação de espécies para alunos e pesquisadores do Brasil, e no banco de informações disponibilizado numa plataforma online que auxilia pesquisadores do mundo todo na descrição de novas espécies.