PTN có liên hệ chặt chẽ trong đào tạo và nghiên cứu triển khai với các đơn vị khác trong nước như Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản II, các trường thành viên của ĐH Quốc gia, Đại học Đà Lạt, ĐH Tây nguyên, ĐH Cần Thơ…
Từ năm 1999, PTN đã hợp tác về đào tạo và nghiên cứu với các đơn vị quốc tế như: Trung tâm Quốc tế Công nghệ Sinh học, Đại học Osaka, Nhật Bản; PTN. Sinh hóa công nghiệp, ĐH Kyoto, Nhật Bản; Tham gia chương trình Mạng lưới các nghiên cứu vi sinh vật Châu Á (Asian Network on Microbial Research) gồm Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Singapore, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philippines và Việt Nam, do Nhật Bản chủ trì.
Trong lĩnh vực Hỗ trợ sinh sản, Tế bào động vật và Tế bào gốc, các mối hợp tác trong và ngoài nước chủ yếu được thực hiện dưới hình thức song phương, không chính thức. Tuy nhiên các hợp tác này rất hiệu quả trong thời gian qua:
- Trung tâm ung bướu TP. HCM
- Bệnh viện Hùng Vương TP. HCM
- Bệnh viện Phụ sản Từ Dũ
- Viện Chăn nuôi Quốc gia
- Trung tâm Công nghệ Quốc gia
- Viện Sinh học Nhiệt đới
- Viện Khoa học KT Nông nghiệp Miền Nam
- Viện ung thư quốc gia – NIH, Hoa Kỳ
- Tập đoàn Vista Biologicals corporation, Hoa Kỳ
- Viện Riken, Nhật Bản
- Đại học Quốc gia Singapore
- Đại học California Hoa Kỳ
- …