开展国际合作与交流是促进南京水科院科技改革与创新的重要途径之一。实践证明，国际合作与交流有利于引进先进的科学技术，促进南科院科学技术水平的提高；有利于引进先进的管理经验，提高管理水平，加快与国际接轨；有利于院走出国门，走向世界。

1984年12月南京水科院参加了水电部外事司、交通部科技局与美国陆军工程兵团代表团的谈判。两部都同意南科院与美国陆军工程兵团水道试验站建议双边合作关系，为开展合作研究奠定了基础。1987年与美国陆军工程兵团水道实验站位正式建立了双边合作关系；1985年4月，南科院与罗马尼亚布加勒斯特水工研究所一起提出了建立双边合作关系的意向书，并于8月的中罗政府科学技术合作委员会25届会议上被批准建立合作项目，1987年与罗马尼亚布加勒斯特水工试验所等单位正式建立了双边合作关系；1988年与保加利亚船舶水动力中心、荷兰德尔夫特研究所、丹麦水工研究所建立了合作研究和合作关系，并协商共同承担国外试验研究任务。经水利部批准，1992年又与日本中央大学、日本港湾技术研究所、美国科罗拉多大学土木系建立了科技合作关系；1997年，与巴西巴拉那州水利水文中心开始实施双边合作交流计划，同时与台湾中原大学和葡萄牙国家土木工程实验室开展了双边合作的活动；1998年，与越南国家水利科学研究院和台湾中原大学建立了合作关系；1999年，与加拿大大不列颠哥伦比亚水电公司（BC power）草拟了南科院、黄委、加方等3方国际大坝安全技术合作协议书，并与美国密西西比大学签订了双边合作协议。这些双边合作活动的开展，使本院许多青年科研人员更多地获得了对外接触、交往的机会，提高了他们学习国外先进技术的兴趣，促进了青年人员更快地成长。