Qu’elles soient extensives ou intensives, les toitures végétalisées présentent de nombreux avantages pour l’environnement, les propriétaires immobiliers et les communautés locales. Elles améliorent la qualité de l’air, produisent plus d’oxygène et absorbent le dioxyde de carbone et autres polluants atmosphériques. Elles ont donc un effet positif général sur la santé et le bien-être publics. Les toitures végétalisées aident également la biodiversité en fournissant un habitat naturel aux plantes, oiseaux et insectes dits utiles tels que les pollinisateurs (bourdons, abeilles, papillons…).
Les toitures végétalisées possèdent aussi un effet isolant important. Grâce à elles, une quantité d’énergie moindre est donc nécessaire pour chauffer ou rafraîchir le bâtiment. En été, elles régulent la chaleur et maintiennent l’intérieur du bâtiment au frais. Par temps froid, elles permettent de réduire la déperdition de chaleur du bâtiment. Outre leur effet isolant thermique, les systèmes de toiture végétalisée absorbent les sons et contribuent ainsi à réduire la nuisance sonore causée par l’environnement urbain.
L’installation d’une toiture végétalisée aide aussi à atténuer « l’effet d’îlot thermique urbain », un phénomène par lequel les villes absorbent et emmagasinent la chaleur à une vitesse plus élevée que dans les zones rurales. La toiture permet de renvoyer l’humidité dans l’environnement par évapotranspiration. De plus, la surface de cette végétation réfléchit davantage la lumière du soleil que les toitures standards, ce qui contribue encore plus à l'effet de refroidissement.
Une amélioration de la gestion des eaux pluviales est un avantage supplémentaire des systèmes de toiture végétalisée dans les zones urbaines. En cas de pluie excessive, les plantes et le substrat organique des toitures végétalisées absorbent une certaine quantité d’eau de pluie et la rejettent lentement dans le système de drainage ainsi que dans l’atmosphère par évaporation. Ce processus permet de réduire la pression sur les réseaux d'assainissement et minimise le risque d’inondation et d’érosion. La végétation sur les toitures végétalisées purifie également l’eau de pluie. Qui plus est, les plantes servent de filtre et réduisent de ce fait la concentration de nitrate, de phosphore et de toxines dans les eaux pluviales.
Les toitures végétalisées constituent aussi un avantage pour le système de toiture lui-même. En effet, elles prolongent la durée de vie de la membrane d’étanchéité située en dessous. La couche de végétation sert de barrière naturelle et crée dès lors une protection supplémentaire contre des conditions météorologiques comme la grêle, le vent, les fluctuations extrêmes des températures, les rayons UV, etc.
Pour couronner le tout, choisir un système de toiture végétalisée améliore le score global du bâtiment dans des systèmes d'évaluation de la durabilité comme le BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) et le LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). Ces certifications confirment la haute qualité environnementale d'un bâtiment et augmentent par conséquent sa valeur marchande.