Die Abteilung Landschaftsplanung und Stadtgrün ist zuständig für die Entwicklung und den Erhalt des grünen Netzes. Zum Grünen Netz gehören die beiden grünen Ringe, die verbindenden zwölf Landschaftsachsen, ergänzende Grünverbindungen, 316 Grünanlagen darunter zahlreiche historische, denkmalgeschützte Parks. Das grüne Netz geht über diese Leitstruktur hinaus, indem es ein weiteres, feineres Netz über die Stadt legt. In dieser Feinstruktur finden sich die knapp 225.000 Straßenbäume, 750 Spielplätze und über 5.700 grüne Dächer wieder. Einen grünen Sonderstatus nehmen die 35.000 Kleingärten ein. Auf Grundlage des Landschaftsprogramms sichert die Landschaftsplanung bei städtischen Planungen das Gleichgewicht des Stadtklimas und des Naturhaushalts und erhält bzw. verbessert das Landschaftsbild Hamburgs sowie die Möglichkeiten der Erholung.
Die Naturschutzabteilung setzt sich für die Natur in Hamburg ein. Dazu gehören die Naturschutzgebiete, der Nationalpark Hamburgisches Wattenmeer, der Erhalt von europa- und bundesrechtlich geschützten Lebensräumen und Arten, die Durchführung von Ausgleichsmaßnahmen bei Eingriffen in die Natur, die Überwachung des Handels mit geschützten Arten und die Umweltbildung.
Die Stabsstelle Grünkoordination (SGK) unterstützt den Staatsrat der Umweltbehörde in seiner Funktion als Grünkoordinator. Auf der Grundlage des Vertrages für Hamburgs Stadtgrün koordiniert und überwacht sie die Maßnahmen des Senats zum Erhalt und zur Entwicklung von Hamburgs Grün. Innerhalb der Behörde koordiniert sie die Abstimmung aller Belange bei Stadtentwicklungsprozessen und bei Vorhaben auf Basis von nachhaltiger Flächenpolitik in der wachsenden Stadt Hamburg.
Das vom Bundesamt für Naturschutz geförderte Naturschutzgroßprojekt „Natürlich Hamburg!“ hat die Aufgabe, Konzepte für eine ökologischere Parkpflege zu entwickeln sowie die Naturschutzgebiete für das Naturerleben in der Großstadt zu qualifizieren. Maßnahmen hierfür werden von 2017-2021 für 20 Parks- und Grünanlagen sowie 19 Naturschutzgebiete entwickelt und sollen von 2022 bis 2032 umgesetzt werden.