Phát huy truyền thống và thế mạnh trong hợp tác, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tập trung đẩy mạnh các hoạt động hợp tác với các đối tác học thuật theo chiều sâu, nhằm đem lại các hiệu quả thiết thực cho đào tạo, nghiên cứu và phát triển nguồn lực cán bộ. Đến nay, Trường ĐHBK Hà Nội luôn chủ động thiết lập và mở rộng mối quan hệ hợp tác đa chiều về đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ với trên 250 trường Đại học, Viện nghiên cứu, Tổ chức quốc tế, Tập đoàn… Trong đó, có những trường ĐH hàng đầu thế giới như trường ĐH TU Dresden – Đức, ĐH Quốc gia Grenoble INP – Pháp, ĐH Uppsala – Thụy Điển, ĐH Ghent – Bỉ, ĐH California San Diego – Hoa Kỳ, ĐH Adelaide – Úc, Viện Khoa học công nghệ quốc gia Ulsan – Hàn Quốc, ĐH Osaka – Nhật Bản,…