核科学与技术学院根据自身学科发展的方向、科学研究的特点和人才培养的需求，不断扩大和加强与海内外高校与科研院所的交流与合作。
核科学与技术学院与中国原子能科学研究院、上海核工程研究设计院、中国核动力研究设计院、中国核电工程公司、核动力运行研究所、中国科学院等离子体物理研究所、中国科学院核能安全技术研究所、中国科学院近代物理研究所、中国科学院上海应用物理研究、西北核技术研究所、中科院高能物理研究所、中国空间技术研究院等国内一系列科研单位建立了广泛的合作关系。
学院还注重与海外的交流合作，先后与包括美国密西根大学、麻省理工学院、威斯康星大学、普渡大学、加州大学伯克利分校、西北大学、日本东京大学、早稻田大学、韩国蔚山科技大学、德国KIT、瑞典皇家理工等建立了紧密的国际交流与合作协议，每年派出学生进行交流培养。除此之外与上海交通大学和日本东京大学建立了三校研究生学术交流项目。并且积极主办、承办、协办各类国际会议，通过参加国际会议在向外界展示我系院研成果的同时也获取了国际前沿的学术动态，创造了更多的合作机会。
近年来，学院教师担任系列国际会议ICONE、NURETH、NUTHOS、WORTH以及ISACC等技术委员会主席、副主席或委员。苏光辉教授担任国际期刊《Progress in Nuclear Energy》主编、《Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science》副主编，学科教师担任国际期刊NED、ANE、NET、JEPE等编委10余人次。近年来，主办或参与举办的国际会议30余次，在国际会议上做特邀报告30余次。与美国核工排名前五的高校均建立了实质性合作关系，每年邀请国内外著名学者来校讲学20余人次，派教师、学生出国访问、参加国际学术会议50余人次。