Trên cơ sở chức năng nhiệm vụ được Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam giao, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng tích cực thực hiện hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ với các Viện nghiên cứu, các trường Đại học từ các nước Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật, Malaysia, Nga, Belarus, Mỹ, Pháp …

Viện tổ chức các hình thức hợp tác song phuong và đa phương về trao đổi tài liệu, các hội thảo khoa học, phối hợp triển khai các đề tài nghiên cứu chung,… Hợp tác tác quốc tế đã góp phần tích cực vào quá trình hội nhập quốc tế về chất lượng đào tạo và nghiên cứu khoa học của Viện.

Từ năm 2017 đến nay, Viện đón tiếp sinh viên quốc tế đến từ các trường đại học từ Pháp như Trường Đại học Paris XI, Trường Bách khoa Paris, … đến thực tập khoa học (intership) về các hướng nghiên cứu về khoa học vật liệu. Viện cũng tiếp đón các sinh viên từ trường đại học Mỹ đến tham quan, ngoại khóa. Song song với các hoạt động trên, các nghiên cứu viên của Viện hợp tác với các phòng lab ngoài nước về việc sử dụng các trang thiết bị nghiên cứu, hoàn thiện các công trình công bố. Trên cở sở đó, hàng năm, các nghiên cứu viên của Viện có cơ hội đi trao đổi, dự hội nghị khoa học và đào tạo ngắn hạn ở nước ngoài. Bên cạnh đó, hàng năm Viện đón tiếp các học giả quốc tế đến thực hiện trao đổi chuyên môn, đề xuất các hợp tác quốc tế.