长期学术合作伙伴
1. 加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）
2. 亚利桑那州立大学（Arizona State University）
3. 斯坦福大学（Stanford University）
4. 佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）
5. 夏威夷大学马诺阿分校（University of Hawaii at Manoa）
6. 澳大利亚悉尼科技大学（University of Technology Sydney）
7. 加拿大阿尔伯塔大学（University of Alberta）
8. 新泽西理工学院（New Jersey Institute of Technology）
师生学术合作交流
1. 夏四清教授作为CSC资助高级研究学者于2006年9月至2007年2月访问亚利桑那州立大学Bruce E. Rittmann院士实验室进行学术交流与合作研究。
2. 博士生段亮于2007年9月至2008年10月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究，并于2011年8月至2012年9月返回伯克利开展博士后研究。
3. 博士生姜维于2010年9月至2012年10月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究。
4. 博士生贾仁勇于2010年9月至2010年11月前往夏威夷大学开展短期合作研究。
5. 博士生谢康于2011年3月至2011年6月前往夏威夷大学开展短期合作研究。
6. 硕士生梁郡于2013年1月至2013年5月前往加州大学伯克利分校开展短期合作研究。
7. 博士生周礼杰于2013年11月至2015年11月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究。
8. 博士生徐晓茵于2013年10月至2014年10月受CSC资助前往亚利桑那州立大学进行联合培养和合作研究。
9. 张志强副教授作为CSC资助访问学者于2014年9月至2015年9月前往加州大学伯克利分校进行学术交流与合作研究。
10. 博士生顾早立于2015年1月至2017年4月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究。
11. 郭美婷副教授作为CSC资助访问学者于2015年3月至2016年3月前往加州大学伯克利分校进行学术交流与合作研究。
12. 博士生周云于2015年10月至2017年10月受CSC资助前往亚利桑那州立大学进行联合培养和合作研究。
13. 博士生杨一烽于2016年6月至2018年6月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究。
14. 博士生龙敏于2017年8月至2019年8月受CSC资助前往亚利桑那州立大学进行联合培养和合作研究。
15. 博士生牛治皓于2018年12月至2020年12月受CSC资助前往加州大学伯克利分校进行联合培养和合作研究。
国际交流合作项目
1. 牵头同济大学-美国加州大学伯克利分校3+1+1项目，从2014年起同济大学环境科学与工程学院每年派出5-10名本科生前往加州大学伯克利分校进行“3+1+1”项目的学习。
2. 联合澳大利亚悉尼科技大学、天津工业大学，以同济大学为牵头单位成立了Membrane Bioreactor Center（MBRC）。