SINTEF har et nært samarbeid med Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet (NTNU) i Trondheim. Samarbeidet omfatter blant annet utstrakt felles bruk av laboratorier og utstyr. Personell fra NTNU arbeider på SINTEF-prosjekter, og SINTEF-ansatte underviser ved NTNU. Samarbeidet omfatter også nærmere 30 langsiktige forskningssentre og deling av omkring 200 laboratorier. SINTEF samarbeider i tillegg med Universitetet i Oslo og andre fremragende forskningsmiljøer i Norge og internasjonalt.