Fakulta strojního inženýrství jako největší strojní fakulta v ČR a technická fakulta s nejdelší tradicí patří k předním vzdělávacím a vědecky orientovaným institucím. Na zvyšování její prestiže a otevřenosti se významně podílí oblast mezinárodní spolupráce. FSI je zapojena do mezinárodních výzkumných projektů, je členem mezinárodních odborných sdružení a podporuje mezinárodní mobilitu studentů i akademických pracovníků.

Akademičtí pracovníci využívají mobilit a stáží k získávání poznatků přispívajících k rozvoji výzkumné a publikační činnosti, k prezentaci výsledků, k podpoře společných vědeckých projektů i k přípravě a rozvoji společných studijních programů.

Silnou oblastí zahraniční spolupráce je účast týmů Fakulty strojního inženýrství v mezinárodním výzkumu, především s podporou rámcových programů EU. Pro tuto formu spolupráce je poskytována systematická administrativní podpora ze strany fakulty.

Fakulta nabízí vzdělání v některém z tzv. joint-degree / double-degree programů, kde studenti tráví část studia v zahraničí a po úspěšném absolvování získají dva diplomy – z mateřské FSI i ze zahraniční partnerské univerzity/fakulty.

Fakulta organizuje nebo se podílí na organizaci mezinárodních odborných konferencí, seminářů, letních škol, aj, akcí. K nejznámějším patří Mendel (conference on soft computing), SPILL Conference, International Conference on Mechatronics, International Conference on Nanoscience + Technology, Summer School of Mechatronics, Enginernig Mechanics, HYDROTURBO, International Summer School on Nanoscale Physics, Mezinárodní bienále studentského designu, aj.