TTÜ rahvusvahelistumise üheks põhieesmärgiks on rahvusvahelise mõõtme suurendamine õppe-, teadus- ja arendustegevuses läbi areneva ja regiooniti diferentseeritud koostöö nii Euroopa Liidu liikmesriikide kui ka kolmandate riikide parimate õppe- ja teadusasutustega võrdse partnerluse alusel. TTÜ kahepoolsed koostöölepingud välisülikooli või instituudiga Euroopast, Aasiast ja Ameerikast.