El CNIO es un centro de carácter internacional donde se desarrolla investigación del más alto nivel. Muchos de los proyectos que se están llevando a cabo están financiados por entidades e instituciones internacionales públicas como la Comisión Europea a través de sus Programas Marco (FP7, H2020, Horizonte Europa), el Instituto Nacional de Salud (National Institute of Health, NIH) o el Departamento de Defensa (Department of Defense, DoD) de Estados Unidos, y privadas como asociaciones y fundaciones. Muchos de los proyectos financiados se llevan a cabo en colaboración con otros centros de investigación, universidades y empresas de reconocido prestigio en el ámbito internacional.