Sự phát triển và lớn mạnh của Trung tâm có sự đóng góp rất hiệu quả từ nguồn viện trợ thiết bị và đào tạo từ IAEA. Dự án kỹ thuật VIE/8/010 trong giai đoạn 1995-2001 (Radiation Sterilization of Health Care Products) là nguồn viện trợ quý giá từ IAEA để xây dựng và lắp đặt thiết bị chiếu xạ công nghiệp đa năng nguồn Co-60, Máy chiếu xạ SVST-Co60/B và Dự án kỹ thuật VIE/8/018 trong giai đoạn 2005-2009 (Applying Electron Beam Technology for Processing Biomaterials) là viện trợ quan trọng từ IAEA cho Trung tâm trong việc thực hiện đầu tư, lắp đặt máy chiếu xạ công nghiệp chùm tia điện tử UELR-10-15S2. Thành công của hai dự án này đã được IAEA ghi nhận và đánh giá rất cao về hiệu quả đầu tư và ứng dụng thực tế. Uy tín của Trung tâm đối với IAEA ngày càng cao và Trung tâm đã trở thành địa chỉ đào tạo về công nghệ chiếu xạ của IAEA (các fellowship, scientific visit, training cho các cán bộ Cuba, Philippnes, Sri Lanka, Syria đã được thực hiện tại Trung tâm).

    Trong các năm 2012-2015, các cán bộ của Trung tâm đã thực hiện tốt Nghị định thư hợp tác khoa học và kỹ thuật với Cuba trong việc lắp đặt và đưa vào hoạt động máy chiếu xạ công nghiệp nguồn Co-60 tại Viện nghiên cứu Công nghiệp thực phẩm IIIA, La Habana. Thành công này đã chứng tỏ năng lực và uy tín chuyên môn của các cán bộ Trung tâm và nâng cao uy tín của ngành hạt nhân nước ta đối với IAEA.

    Bên cạnh đó, đội ngũ cán bộ nghiên cứu khoa học và triển khai ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ bức xạ với trình độ chuyên môn tốt cũng đóng một vai trò quan trọng trong nỗ lực mở rộng quan hệ hợp tác quốc tế của Trung tâm. Từ những năm đầu thành lập đến nay, Trung tâm đã và đang thực hiện thành công 06 Hợp đồng nghiên cứu khoa học với Cơ quan Năng lượng Nguyên từ Quốc tế - IAEA. Từ những hợp đồng nghiên cứu này nhiều chế phẩm đã được sản xuất và thương mại hóa, điển hình là oligochitosan ứng dụng trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản như chất kích kháng bệnh và kích thích tăng trưởng cho cây trồng vật nuôi, nano bạc có tác dụng diệt khuẩn ứng dụng làm vật liệu kháng khuẩn trong y tế, nông nghiệp và xử lý môi trường. Các quy trình chiếu xạ kiểm dịch và bất hoạt côn trùng cũng được thực hiện từ các hợp đồng này. Ngoài ra, Trung tâm cũng tham gia tích cực và hiệu quả các dự án hợp tác vùng của RCA/IAEA với 06 dự án từ năm 2003 đến nay đã góp phần tăng cường năng lực nghiên cứu cũng như sự hợp tác nghiên cứu của Trung tâm với các nhóm nghiên cứu mạnh trong khu vực như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc,.. đặc biệt trong lĩnh vực biến tính vật liệu và xử lý môi trường. Diễn đàn hợp tác hạt nhân Châu Á (FNCA) là diễn đàn được tổ chức hàng năm là nơi các nhà khoa học trong khu vực trình bày các nghiên cứu mới nhất về ứng dụng công nghệ bức xạ trong các lĩnh vực cũng được các nghiên cứu viên của Trung tâm tích cực tham gia. Từ diễn đàn này nhiều hợp tác quan trọng đã được ký kết và thúc đẩy mạnh mối quan hệ hợp tác quốc tế của Trung tâm. Hàng năm, để tăng cường năng lực nghiên cứu Trung tâm cũng gửi các cán bộ nghiên cứu tham gia các kháo đào tạo ngắn hạn thông qua chương trình hợp tác song phương và trao đổi cán bộ nghiên cứu với Nhật Bản (MEXT). Thông qua các chương trình, dự án hợp tác quốc tế này nhiều cán bộ nghiên cứu, nhân viên Trung tâm đã được đào tạo, trưởng thành, tích luỹ nhiều kinh nghiệm chuyên môn nghiên cứu khoa học và triển khai trong lĩnh vực công nghệ bức xạ.

Tăng cường Hợp tác quốc tế là một trong những nhiệm vụ hàng đầu được đề ra trong chương trình hoạt động của Trung tâm với những định hướng, chiến lược rõ ràng góp phần đẩy mạnh năng lực của cán bộ nghiên cứu trong Trung tâm đồng thời gia tăng vị thế của Trung tâm trong hoạt động nghiên cứu của Trung tâm cả trong và ngoài nước.