2006年以来，学校发起成立及加入了“亚洲仿真联盟”“欧洲顶尖工业管理者高校联盟(T.I.M.E.)”“一带一路航天创新联盟”“国际宇航联合会”等18个国际大学联盟及学术组织。
2024年12月，亚洲仿真联盟（Asia Simulation Federation, ASIASIM简称“亚仿联”）成立仪式暨首届仿真前沿技术研讨会在北航杭州国际校园举办。亚洲仿真联盟是国内首批依托高校建设的国际科技组织，也是北航发起成立的第一个国际组织。
欧洲顶尖工业管理者高校联盟（Top International Managers in Engineering,简称T.I.M.E.联盟）是巴黎中央理工大学1989年发起的、由欧洲一流工科院校组成的大学联盟，其宗旨是通过搭建交流交换平台，促进成员高校在工程人才培养，特别是双学位领域的合作，培养有跨文化理解力、卓越专业能力的国际化工程人才。北航是该联盟在国内唯二的会员单位。
