Trường ĐH Bách khoa Hà Nội từ lâu đã trở thành đối tác uy tín trong các dự án quốc tế được đầu tư lớn như các dự án thuộc Mạng lưới các Trường Đại học Kỹ thuật Đông Nam Á (AUN/SEED-Net), các dự án do EU tài trợ (FP6, FP7, Horizon 2020, Erasmus, Erasmus+…), dự án World Bank, dự án ASAHI (Nhật Bản)… Bên cạnh đó, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội còn tích cực tham gia các dự án hợp tác song phương giữa các Trường Đại học, hoặc giữa Trường Đại học và Doanh nghiệp.
Các dự án không chỉ góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy, nghiên cứu cũng như các năng lực về quản lý, tự chủ của Trường, mà còn nâng cao vị thế và tầm ảnh hưởng của Trường ĐH Bách khoa Hà Nội trong và ngoài khu vực. Dưới đây là một số dự án tiêu biểu mà ĐH Bách khoa Hà Nội đã và đang triển khai trong những năm vừa qua.