NTNU har flere samarbeidspartnere innen forskning, utdanning og innovasjon: SINTEF, St. Olavs hospital, NTNU Samfunnsforskning AS, Norsk senter for bygdeforskning, Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab, Helseundersøkelsen i Trøndelag, Innovasjonssenteret Gløshaugen, Matematikksenteret, Nasjonalt senter for realfagrekruttering, NTNU TTO Technology Transfer AS, NTNU Discovery, Verdi NTNU, Trådløse Trondheim, Smartgrid – The Norwegian Smartgrid Centre og Olympiatoppen Midt-Norge.