Hợp tác với các đối tác, nhà khoa học trong và ngoài nước để phát triển nhanh hoạt động khoa học-công nghệ theo chuẩn thế giới là mục tiêu chính của hợp tác quốc tế.
Để tạo điều kiện cho chuyên gia, nhà khoa học của Trường dễ dàng tiếp cận, đàm phán và hợp tác nghiên cứu với đối tác, Nhà trường đã tập trung đầu tư các labo chuyên sâu, mở rộng cơ sở vật chất phục vụ nghiên cứu, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao để vận hành tốt các phòng thí nghiệm hiện đại, xây dựng chuẩn đầu ra cho hoạt động khoa học-công nghệ theo đúng chuẩn của các đại học hàng đầu thế giới; mở rộng việc thành lập các nhóm nghiên cứu trọng điểm và nâng cấp một số nhóm nghiên cứu mạnh thành Viện, nơi sẽ thu hút các chuyên gia hàng đầu trong và ngoài nước về cộng tác nghiên cứu từ ngắn hạn đến dài hạn,… là những chính sách được thực hiện liên tục trong những năm qua.
Với hơn 70 nhóm nghiên cứu đang hoạt động trong phạm vi hợp tác đa dạng, sản phẩm khoa học-công nghệ của Trường dưới hình thức các công bố trên những tạp chí khoa học hàng đầu thế giới (thuộc Danh mục ISI/Scopus) trong 3 năm qua đã đứng đầu Việt Nam. Ở lĩnh vực nghiên cứu công nghệ, Trường đã nộp 20 hồ sơ sáng chế cho Cục sáng chế và nhãn hiệu thương mại Hoa Kỳ (United States Patent and Trademark Office: USPTO), trong đó có 04 hồ sơ đã được cấp bằng sáng chế (trong tổng số 17 Bằng sáng chế của USPTO do người Việt Nam sở hữu tính từ năm 1975 đến nay). TDTU là đại học đầu tiên và duy nhất đến nay có Bằng sáng chế công nghệ Hoa Kỳ.
Thông tin về các nhóm nghiên cứu được liệt kê tại đây.