自1981年建所以来 ，先后与美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国、澳大利亚、印度、越南、泰国、菲律宾、巴西、埃及、联合国粮农组织、国际粮食政策研究所、国际水稻研究所、瑞士先正达公司、美国水稻技术公司、比利时DEVGEN公司等多个国家、国际组织及国际跨国公司建立合作关系，开展水稻生物技术、遗传育种、农艺栽培、品种资源等众多领域的合作研究。累计承担国际合作研究的项目达87项，合作经费达2000多万元，承担国家重点国际合作项目6项，省部级国际合作项目16项，累计接待外宾500多批，1200余人次，派出900多人次出国参加国际学术会议、访问交流及国际培训等，承担各种类型国际学术会议和研讨会16次，举办“杂交水稻育种”、“水稻花药培养”及“稻米品质与营养研究”等国际培训班，接受来自越南、巴基斯坦、孟加拉、朝鲜、坦桑尼亚等国家学员来我所培训，接受国际机构及公司的邀请派专家赴国外开展“优质稻育种”、“水稻分子生物学技术”、“超级稻栽培”及“杂交水稻种子生产”等研究领域的培训。2005年经农业部批准与国际水稻研究所合作联合建立“中国-国际水稻研究所稻米品质与营养联合研究中心”。先后派出多名专家参与政府代表团执行交流磋商任务，其中5名专家分别在国际原子能机构、国际水稻委员会、国际杂交稻联盟、韩国农村振兴厅任项目专家或顾问，1名专家任Breeding Science编委。

通过国际合作，引进国外知名专家和利用国外种质资源、先进技术取得显著成效，先后获得国家科技进步一等奖2项、国家科技进步二等奖3项，合作的研究成果在国际顶级杂志《Science》上发表，选育的品种和技术在中国年推广1.5亿亩以上。2009年我所被科技部授予国家级“国际科技合作基地”称号，自2001年起先后被国家外国专家局批准为“中国超级稻培育与生产”和“中国超级稻培育与栽培集成技术”国家引智示范基地，2013年被国家外国专家局命名为“国家引进国外智力示范单位”。