覃海宁长期从事植物分类学、科学数据库和生物多样性保护相关研究。他于2023年参与主编《中国药用植物红皮书》，推动药用植物保护工作。作为北京生物多样性科学研究会秘书长，他在2023年主持学术年会，促进领域内学术交流。在生物多样性保护研究方面，他参与合作研究项目，评估全球变化对木本植物的影响并更新受威胁物种等级。此外，他组织建设中国数字植物标本馆等科学数据库，推动科研资源共享。

覃海宁早期开展木通科系统学研究及滇黔桂植物区系研究，后转向物种信息数字化工作。他组织建设中国数字植物标本馆、中国生物物种名录和中国高等植物红色名录等数据库。作为《中国生物物种名录》丛书编委会工作组副组长，2013年参与讨论丛书编研方向，推动印刷版年度进展。2015年主持植物标本数字化技术培训班，培养全国50家单位科技骨干。

。2023年作为秘书长主持北京生物多样性科学研究会学术年会，邀请12位专家分享最新研究成果。2020年8月，他作为共同发起人参与创建北京生物多样性科学研究会，推动学科发展。

2006年指出野生兰科植物未被纳入首批保护名录，呼吁加强法律保障和技术攻关。2023年参与北京大学课题组研究，评估4500种特有木本植物受威胁状况，更新红色名录，揭示气候变化影响。该研究显示受威胁物种数量显著增加，为全球生物多样性保护提供数据支撑。

先后主持国家自然科学基金面上项目2项、中科院知识创新工程方向性项目1项，担任973计划课题研究骨干。发表学术论文30余篇，其中SCI论文10余篇，获省部级科技奖励2项。