建院以來，中國林科院與80多個國家和50多個國際組織建立了全方位、多層次、多領域的國際合作與交流，與28個國家的林業科研機構、高等院校、跨國企業以及國際熱帶木材組織（ITTO）和國際林業研究中心（CIFOR）等相關國際組織簽署院級合作協議90個，為共同研發、聯合培養、人才交流、數據交換、共建平臺等提供了良好基礎；先后有12位專家當選國際木材科學院院士，近200位專家在各類國際組織中擔任學術職務；建立了林業生物質高效轉化利用國家示范型國際科技合作基地、中加聯合生態實驗室、中美生物質科學與工程研究中心、中國林科院桉樹中心—南非林業農業生物技術研究所桉樹保護合作項目等一批國際林業科研合作平臺，創建了森林生態系統對氣候變化的響應與適應、森林培育、生物質基高分子復合材料等國際合作創新團隊；執行各類國際科技合作項目700多項，累計獲得項目經費近7000萬美元，包括32項ITTO項目以及25項科技部國際科技合作專項項目，項目執行成果顯著、成效突出。