海科院近年來積極開拓學術交流合作對象，目前已與俄羅斯科學院海洋研究所、UCSD Scripps海洋研究所、美國Woods Hole海洋研究所、日本高知大學、中國科學院水生生物研究所、浙江大學、印尼布勞爪哇大學與馬來西亞登家樓大學等校，就水下潛航器、深海探測開發、黑潮總合研究/台灣洋流監測與海洋生物等領域進行密切合作，並作為未來五年人才培育之基礎，海科院未來國際合作平臺模式將有以下三類：

(一)長期培育模式：此一模式主要為讓學生能至少讀完一學期之課程為原則，包括：

1. 與海外簽約大學互相交換學生：該院每年皆有學生至海外簽約大學交換，包含：瑞典皇家理工學院、澳洲葛瑞菲斯大學、日本立命館大學、新加坡南洋理工大學、美國密蘇里大學及夏威夷大學馬諾阿分校等等。未來也將鼓勵學生至本校標竿學校UCSD之斯克里普斯海洋研究所(SIO)交換，加深雙方學術交流。
2. 選送優秀學生赴國外進修(如過去之千里馬計畫)。
3. 招攬優秀海外學生到本校就讀，尤其在博士生階段。而學生畢業後回到母國服務，亦將擴大台灣之國際影響力。

(二)中短期培養模式：此一模式主要為讓學生不一定讀完一學期之課程，但卻有一定的時程待在國外，除了專業領域的學習之外，並有機會體會當地的民情文化，包括:

1. 於暑假或適當期間選送學生到合作夥伴學校之實驗室實習：過去幾年已有學生至英國東英吉利大學(University of East Anglia)、美國德州農工大學(Texas A&M)、美國加州大學默塞德分校(University of California, Merced)、德國不來梅大學(University of Bremen)、聯合國教科文組織IHE水環境教育學院 (UNESCO-IHE Institute for Water Education)等機構進行短期研究。
2. 於暑假期間舉辦以學生為主之國際參訪活動及實習。
3. 鼓勵學生參加各機構舉辦之各種海外研習或參訪活動：例如，海工系過去年度開設暑期短期出國研修課程(請見下表)，增加學生出國學習的管道及拓展學生的國際視野，後續年度將擴大辦理：

(三)不定期辦理之各種學術活動模式：此一模式主要為讓學生在平常的學習活當中，即有機會接觸各種的國際學習機會，除了增進個人的專業學習，亦兼具擴充其國際視野，包括：

1. 在各種書報討論及專題系列課程中，邀請國內外相關學者探討國際環境議題。
2. 不定期邀請國外學者辦理學術演講，並鼓勵學生參與國際研討會。
3. 鼓勵學生參加國際研討會，並踴躍提出論文之發表