国际化是环境学院发展的重要方向之一。学院始终抓住全球范围的“环境热”、“中国热”等机会，在科学研究、人才培养、服务社会等方面与世界一流大学、研究机构、跨国企业和国际组织开展了富有成效的国际合作。

在教学合作方面，学院与意大利威尼斯国际大学、德国亚琛工业大学、法国巴黎矿校、日本东京大学等10余所国际着名大学联合实施了环境科学与工程学科的研究生联合培养计划，众多国外着名教授直接参与环境系教学，开阔了学生的国际视野。在科研合作方面，环境学院面向国家战略需求和世界科技前沿，围绕国际环境热点问题，与美国斯坦福大学、世界资源研究所、联合国环境规划署等诸多国际顶尖大学、研究机构和国际组织开展广泛合作研究。

近年来，学院加强了与世界500强企业的合作，建立了一批高水平的教学科研中心。2003年以来，环境学院还与美国耶鲁大学、法国威立雅环境等国外知名大学及全球着名环境企业联合开展可持续发展方面的教育培训，为国家和地方主管城市建设和环境保护的高级政府官员提供进修学习和交流研讨的高端平台。

2007年4月，由教育部、国家外国专家局共同组织实施的“高等学校学科创新引智计划”（111计划）批准环境学院成立创新引智基地。自成立以来，基地在人才培养、联合研究、学科建设等方面取得一系列重要成果。

为了引进国外先进环境污染控制和新能源技术与管理经验，推动学院国际科技合作向更高层次发展，2007年12月，环境学院获国家科技部批准成立“新能源与环境国际研发中心”，成为首批国家级国际研究中心之一，也是能源与环境领域唯一研发中心。