Sur le plan multilatéral, le CNESTEN contribue à l’introduction et au développement des sciences et technologies nucléaires tant à l’échelle nationale, régionale qu’internationale, dans le cadre des liens de coopération avec les organisations régionales et internationales concernées, dont notamment :

• L’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA).
• L’Accord régional de coopération pour l’Afrique sur la recherche, le développement et la formation dans le domaine de la science et de la technologie nucléaires (AFRA).
• L’Union Européenne (UE).
• L’Agence Arabe de l’Energie Atomique (AAEA).
• Commission Africaine de l'Energie Nucléaire (AFCONE)
• L’Organisation des Nations Unies pour l’Alimentation et l’Agriculture (FAO).
• L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS).
• Les Fonds des Nations unies pour l'enfance (UNICEF).
• L’Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture (UNESCO).
• Le Programme des Nations Unies pour le Développement (PNUD).

Sur le plan bilatéral, les équipes du CNESTEN participent activement à la concrétisation d’actions de collaboration avec les institutions des pays partenaires (Argentine, Autriche, Belgique, Canada, République Démocratique du Congo, Cote d’ivoire, Corée du Sud, Egypte, Espagne, États-Unis d’Amérique, France, Hongrie, Italie, Madagascar, Mauritanie, Portugal, Russie, Soudan, République Tchèque, Tunisie, etc.).

Ces actions de collaboration concernent principalement la réalisation de travaux de recherche sur des thématiques d’intérêt commun, le renforcement des capacités, le partage des connaissances et d’expériences, le transfert du savoir-faire, etc.