Международные связи НПЦ способствуют решению стоящих перед сотрудниками задач. Например, партнерские отношения с детской клиникой Ватикана «Бамбино Джезу»(психоневрология и онкология), детским госпиталем Израиля им. Шнайдера (офтальмология, ЛОР-операции), детским госпиталем в Майами (трансплантология и детская хирургия), детским госпиталем в Техасе (лечение и реабилитация онкологических больных). Органично протекает сотрудничество с отечественными медицинскими вузами, больницами, поликлиниками, научными центрами.

Сотрудничество с зарубежными партнерами включает взаимные консультации и разбор больных, чтение лекций и проведение мастер-классов, обмен опытом, проведение совместных научных работ, публикацию статей. Взаимные посещения в рамках соглашений о сотрудничестве позволяют специалистам НПЦ знакомиться с новейшими технологиями, внедрять их в практическую работу своих подразделений.
Среди партнёров Центра ведущие производители медицинского оборудования, крупнейшие фармацевтические компании, которые регулярно участвуют в проводимых в стенах Центра научно-практических конференциях, семинарах и симпозиумах. Многие компании используют технические возможности НПЦ для проведения собственных информационных и обучающих мероприятий.