Trung tâm Nghiên cứu Khoa học sự sống có quan hệ hợp tác lâu năm với nhiều đối tác trong nước và ngoài nước. Từ những năm 2000, Trung tâm đã phối hợp cùng các đơn vị trong và ngoài Khoa Sinh học trong công tác đào tạo, đặc biệt là tạo điều kiện cho sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh tham gia nghiên cứu tại các phòng thí nghiệm của Trung tâm, nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, đồng thời hướng tới thực hiện quan điểm phát triển “Đại học nghiên cứu” của Đại học Quốc gia Hà Nội. Trung tâm cũng đã triển khai nhiều đề tài, dự án nghiên cứu chung với các trung tâm và phòng thí nghiệm tại các đơn vị trong nước khác (các viện nghiên cứu, các tổ chức KHCN địa phương hay các doanh nghiệp,…). Bên cạnh đó, Trung tâm cũng đã xây dựng quan hệ đối tác với nhiều đơn vị nghiên cứu khoa học sự sống trong khu vực (ở Thái Lan, Singapore,…) và trên thế giới (ở Hoa Kỳ, Bỉ, Hàn Quốc, Đài Loan, v.v…). Hoạt động hợp tác đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển của Trung tâm và vì vậy sẽ được thúc đẩy mạnh mẽ hơn nữa trong thời gian tới.