研究所紧密围绕“建设世界一流农业科研院所”总体目标，全面深化国际合作，支撑国家科技外交与农业“走出去”战略。

一是构筑高水平国际合作平台。先后获批国家引才引智示范基地、科技部国际科技合作基地。牵头建设中日农业技术研究发展中心、科技部中国-罗马尼亚农业合作“一带一路”联合实验室和中国-尼日利亚水土保持与农业可持续发展联合实验室，其中中罗实验室入选科技部首批认证“一带一路”联合实验室名单。同时，与美国康奈尔大学、荷兰瓦格宁根大学、日本北海道大学等近20家国际顶尖科研机构签署合作协议。

二是深度参与全球科技治理。20余位专家在世界粮食安全委员会、国际农业塑料协会等重要国际组织担任要职。作为国家气候变化农业领域技术支持单位，30多人次参与国家气候变化谈判并承担重要议题任务。

三是承担重大国际合作项目。主持国家重点研发计划政府间国际科技创新合作、国家自然科学基金国际合作研究项目等国内重大项目10余项；承担联合国粮农组织南南合作、国际农业研究磋商组织（CGIAR）等国际资助项目30余项。

四是产出丰硕合作成果。主办国际设施园艺大会等10余个高规格国际会议。多项成果获联合国粮农组织奖项；中日农业技术研究发展中心日方专家获中国政府友谊奖；中罗联合实验室成果先后入选首届“一带一路”科技创新合作十年成果展、2021年中国-中东欧国家合作成果展，并荣获首届中国—中东欧国家青年创新创业奖。