専門分野の近い複数の研究室が自発的に協力しあうグループ研究活動が発展し、組織化した研究センターや連携研究センターが設立されています。これらのセンターが核となり、海外の研究機関との世界的な研究拠点形成を目指すグローバル連携研究拠点網を2005年度より構築してきました。本拠点網により、国内外の研究ネットワークの面的・戦略的統合を図り、新たな学術分野の創成を通して学問の進展と社会変化に起因する新たな課題に対応しています。さらに、グローバル連携研究拠点網以外にも、次に紹介するように本所初の海外ラボをフランスに設置したほか、医科学研究所との共同運営によりアメリカにオフィスを設置するなど、海外との連携を進めています。

2014年6月、本所初の海外ラボであり、日仏国際共同ラボLIMMSのミラーサイトでもあるSMMiL-E（スマイリー）が、フランス北部ノール=パ・ド・カレ地方のオスカー・ランブレ・センター（COL:がん治療に特化）、フランス国立科学研究センターおよびリール第1大学の協力のもと、リール市に設置されました。SMMiL-Eでは日仏の研究者が共同で、本所の最先端BioMEMS技術をがんなどの疾病治療に臨床応用することを目指します。（BioMEMS：診断と治療のためにDNAやたんぱく質などの生体分子、細胞や組織の性質を解明する極限まで微小なデバイス）

東京大学ニューヨークオフィス

東京大学ニューヨークオフィスは、米国での研究、教育、社会連携活動の推進を目的として、2015年11月に東京大学医科学研究所と本所が共同で開設しました。2019年より、東京大学全体の米国における活動等を推進するために、東京大学本部が主体となり、全学組織として運営されています。