研究所与国内同行之间建立密切的学术交流与合作关系，与北京大学、清华大学、中国科学技术大学、中国科学院、中国社会科学院、故宫博物院、中国国家博物馆、中国钱币博物馆、中国文化遗产研究院等教学和文博机构建立了密切的关系，共同培养研究生、合作开展科学研究。研究所本着为文物事业服务的态度，与全国各地数十个文物考古研究所和博物馆、文物保护中心建立了长期合作关系，接受文物样品并进行学术研究。
研究所在国际上具有一定的知名度，与美国、英国、德国、意大利、瑞典、澳大利亚、日本、韩国等15个国家的50多所著名大学和研究机构建立了密切联系，与麻省理工学院、剑桥大学、伦敦大学学院、李约瑟研究所、日本国立历史与民俗博物馆等有关机构签有合作协议，将派遣访问学者或邀请海外学者来进行访问和开展广泛的国际合作研究。比如与英国伦敦大学学院合作“北方草原地区青铜文化”、与李约瑟研究所合作“中国科学与文明（有色金属卷）”，与德国考古研究院合作“新疆的早期铜冶金”等。1981年起，作为国际冶金史会议（BUMA）的发起机构之一，积极参与组织了历届国际冶金史大会。