Das Tätigkeitsfeld der Hauptabteilung Ökologie & Freiraumplanung von Stadtgrün Winterthur beinhaltet hoheitliche Aufgaben, wie etwa das Beurteilen von Baugesuchen oder Umweltverträglichkeitsberichten bezüglich Umgebungsgestaltung, sowie die Bewirtschaftung des Baum- und Grünflächenkatasters. Ebenfalls zum Aufgabenbereich gehören die Nachführung der Inventare, das Erstellen von Vernetzungs- und Naturschutzprojekten und die Durchführung von Freiraum- und Objektplanungen in Zusammenarbeit mit städtischen und kantonalen Stellen.