Hauptziel des Projektes „Hamburg, deine Flussnatur“ ist die Entwicklung und Förderung von Gewässerkorridoren als Lebens- und Migrationsräume für Tiere und Pflanzen an linearen Gewässern sowie kleineren Stillgewässern. Diese Gewässerkorridore umfassen dabei die Wasserkörper, die Ufer und begleitende Grünflächen sowie teilweise auenartige Gehölzbestände.

Die weiteren naturschutzfachlichen Ziele des Naturschutzgroßprojektes betreffen insbesondere die Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Populationen und Artengemeinschaften, die Erhöhung der Resilienz der urbanen Gewässerökosysteme - auch vor dem Hintergrund des Klimawandels sowie den Schutz und die Entwicklung der Biodiversität im gesamten projektbezogenen Planungsraum, ferner die Stärkung sowohl des innerstädtischen als auch des länderübergreifenden gewässerbezogenen Biotopverbundes am Stadtrand im Übergang zu den Ländern Niedersachsen und Schleswig-Holstein und die Stärkung und Aufwertung der bereits vorhandenen Naturschutz- und hochwertigen Landschaftsschutzgebiete im Planungsraum.

Im Hinblick auf die Schutzgebiete ist vorgesehen, diese durch geeignete Entwicklungsmaßnahmen in ihren Funktionen für die Sicherung von Populationen gefährdeter Arten und für die Ausbreitung dieser Arten in neue Lebensräume über die Gewässerkorridore zu stärken. Maßnahmen des Biotopmanagements sollen den typischen Charakter der jeweiligen, v. a. aquatischen und semiaquatischen Lebensräume erhalten oder entwickeln.

Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist die Förderung der Erlebbarkeit von Natur für die Menschen in Hamburg, u. a. durch behutsame Maßnahmen zur Besucherlenkung und Verbesserung des Naturerlebens.