РНПЦ ОМР им. Н.Н. Александрова развивает широкое гуманитарное сотрудничество с ведущими медицинскими и научными учреждениями Европы, СНГ и других стран, что позволяет расширять доступ пациентов к современным методам лечения и повышать квалификацию специалистов. Центр взаимодействует с международными организациями и профильными онкологическими институтами, участвует в совместных научных проектах, образовательных инициативах и программах обмена опытом, уделяя особое внимание партнёрствам с клиниками и научными центрами Казахстана.
В числе ключевых партнёров – Международное агентство по изучению рака (IARC, Лион), Европейская организация по исследованию и лечению рака (EORTC, Брюссель), ведущие онкологические центры России, Германии, Литвы и других стран, а также структуры Всемирной организации здравоохранения. На базе РНПЦ ОМР реализуются международные клинические испытания, меморандумы о научном сотрудничестве и гуманитарные проекты, направленные на улучшение качества онкологической помощи, развитие скрининговых программ и внедрение инновационных технологий диагностики и терапии рака.