学院广泛开展国际交流与合作，与国外多所大学及研究机构长期合作开展国际合作研究、国际学术交流和研究生联合培养，其中机械设计制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程3个专业是北京市高水平交叉计划项目实施专业。学院与美国奥克兰大学、美国密苏里大学、英国德蒙福特大学、日本福井大学、德国耶拿应用科技大学等建立了长期稳定的合作办学关系，设有“2+2”、“3+1”等方式联合培养本科、硕士和博士生。同时与英国、俄罗斯、瑞典等国家的高校建立了合作关系。

学院注重学术交流，致力学术公益工作，近五年来与中国仪器仪表学会、中国机械工程学会等学术机构合作，主办及承办了较有影响力的系列国际性、全国性学术会议共计9次。负责组织了4届（ISTAI2012、ISTAI2014、ISTAI2016、ISTAI2018）“国际自动化测试与仪器仪表学术会议”；联合主办的“2014年全国设备监测诊断与维护学术会议”并被中国机械工程学会评为“最具影响力学术会议”。2017年承办IEEE第13届国际电子测量与仪器学术会议，主办全国设备管理、设备维修与改造、润滑与液压系列学术会议，在国际学术会议担任大会主席、学术委员会主席、组委会主席等，10余人次做专题报告及特邀报告。