หลังคาเขียวมีประโยชน์ดังนี้:

• ใช้เป็นพื้นที่รื่นรมย์สำหรับผู้ใช้อาคาร — ที่ให้ผลคล้ายสนามหรือสวนลานเล็ก (patio)
• ใช้ปลูกไม้ผล ผักและดอกไม้
• ลดระบบการทำความอบอุ่น (โดยการเพิ่มมวล และค่าความต้านทานความร้อน-เย็น) และลดโหลดค่าปรับอากาศเย็น (โดยได้ความเย็นจากการระเหย) ของอาคาร
• ลดปรากฏการณ์เกาะความร้อนในเมือง (urban heat island effect)
• ยืดอายุการใช้งานของหลังคา โดยเฉพาะหลังคาคอนกรีต
• ลดประมาณน้ำฝน (stormwater) ที่ไหลลงระบบสาธารณะ
• กรองมลพิษ(pollutants) และ คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 ออกจากอากาศ — ดูผนังชีวะ (living wall)
• กรองมลพิษและโลหะหนักออกจากน้ำฝน
• เป็นที่พักพิงแก่สัตว์ในเมืองหนาแน่น — ดู สัตว์ป่าในเมือง (urban wilderness)

หลังคาเขียวนับเป็นองค์ประกอบสำคัญของ “อาคารอิสระ” (อาคารที่เป็นเอกเทศจากโครงสร้างพื้นฐานของเมืองหรือท้องถิ่น -(autonomous building)

จากข้อมูลการรณรงค์การใช้หลังคาเขียวเพื่อบรรเทาปัญหาโลกร้อนขององ์กรเอกชนแห่งหนึ่งของสหรัฐฯ ที่ใช้ชื่อ “หลังคาเขียวเพื่อเมืองสุขภาพดี” (Green Roofs for Healthy Cities) มีกล่าวไว้ดังนี้

"ในอเมริกาเหนือ คุณประโยชน์ของเทคโนโลยีหลังคาเขียวยังไม่เป็นเข้าใจกันอยู่มาก และตลาดด้านนี้ยังมีขนาดเล็ก ทั้งๆ ที่ผู้นำอุตสาหกรรมด้านนี้ได้พยายามรณรงค์ทำความเข้าได้มากพอควรแล้ว ต่างกับยุโรปที่เทคโนโลยีทางด้านนี้ได้วางรากฐานมั่นคงและไปไกลมากแล้ว "

เมื่อ พ.ศ. 2548 ผลการศึกษาของแบรด บาสส์ (Brad Bass) แห่งมหาวิทยาลัยแห่งโทรอนโทได้แสดงให้เห็นว่าหลังคาเขียวสามารถลดการสูญเสียความร้อนและการสิ้นเปลืองพลังงานได้มาก [1]