Vrhunsko raziskovalno delo ter razvijanje in uvajanje novih zvrsti zdravljenja lahko poteka le v sodelovanju s priznanimi tujimi onkološkimi centri. Onkološki inštitut sodeluje s tujimi ustanovami v obliki partnerstva ali specifičnega sodelovanja na določenih področjih dela.
V dolgoletnem raziskovalnem delu je Onkološki inštitut sodeloval z naslednjimi tujimi centri:
- British Columbia Cancer Center, Vancouver
- Centro Riferimento Oncologico, Aviano
- Cork Cancer Research Centre, Cork
- Erasmus University, Rotterdam
- Oxford Insitute for Radiation Oncology, Oxford
- Harlev Hospital, Harlev
- Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale, Toulouse
- Institut Gustave Roussy / CNRS, Villejuif
- Institut Ruđer Bošković, Zagreb
- Klinika za tumore Zagreb, Zagreb
- Istituto Europeo di Oncologia, Milano
- Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori, Milano
- Lund University, Lund University Hospital, Faculty of Medicine, Department of Surgery, Lund
- M.D. Anderson Hospital and Tumor Institute, Houston
- Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, New York
- National Institutes of Health, Bethesda
- The Netherlands Cancer Institute, Amsterdam
- University of Münster, Münster
- University of Ulm, Ulm
in raziskovalnimi skupinami: