研究生教育國際化是推動“雙一流”建設的重要途徑。自“十一五”以來，北航研究生教育始終面向國家戰略，圍繞人才培養的根本任務，持續更新國際化培養理念，不斷探索創新國際化培養模式，著力構建和完善國際化培養體系，逐步走出一條具有北航特色的研究生國際化培養實踐發展之路。研究生國際化培養質量和水平顯著提升，國際培養資源得以積極拓展，國際合作項目快速增長，國際交流平臺日益多樣化，師生參與國際交流與合作漸趨頻繁，極大地拓寬了國際視野，增強了國際競爭力，同時也有力地推動了學校國際化進程。
學校依托綜合學科、國際資源和管理保障等多方辦學優勢，開展學術交流、科研合作、中外聯合培養及海外校園等融合本土國際化和跨境教育的多層次多模式的研究生國際化培養探索和實踐。課程設置方面，針對研究生國際化培養開展教學研究和改革實踐，構建了與培養目標相適應的，體現國際化和學科交叉理念的，能夠與國際一流大學接軌的研究生課程體系。教學團隊方面，積極從國外高水平大學引進各類優秀人才成為研究生導師和課程主講教師，并在政策與資金上鼓勵和支持青年教師通過各種渠道出國訪學及開展交流，加強本土教師國際化教學、科研的水平和能力。
由國家教育部設立，國家留學基金委組織實施，旨在支持優秀學生赴海外一流大學攻讀學位或進行聯合培養，以提升國內高等教育水平和科研能力的公派項目。我校作為首批39所簽約高校之一，高度重視、全面落實選派工作，通過項目宣講、開展咨詢等方式，深入推進項目實施。自2007年項目實施以來，我校已累計錄取2000余人，涉及留學國家有美國、英國、法國、德國等20多個高等教育發達的國家，學生派往的高校包括美國哈弗佛大學、英國牛津大學、劍橋大學、法國五所中央理工大學、德國慕尼黑工業大學、日本東京大學、瑞典皇家工學院、澳大利亞新南威爾士大學等國際一流大學。
為推進與世界一流大學和科研機構開展戰略性、實質性合作，通過聯合培養造就一批具有國際視野和競爭力的高層次拔尖創新人才，2022年起學校設立“卓越遠航”博士研究生國際聯合培養基金，資助博士研究生赴國外聯合培養。優先支持國家重點學科、國家重點實驗室、重大科研項目、創新團隊、創新基地和平臺所涉及的專業和領域，根據我校學科特色，重點資助基礎類、航空航天類、電子信息類、交叉學科類等學科的博士研究生赴國外本學科領域一流大學或研究機構聯合培養，留學期限為 6至24個月。
為鼓勵研究生積極參加國際交流活動，及時了解本學科最新發展動態,提高研究生的學術研究水平，2009年起學校設立“北航研究生出國參加國際學術會議資助項目”，資助研究生到國外參加國際學術會議。并根據學校各學科發展狀況組織制定了研究生《重要國際學術會議推薦目錄》，以引導研究生向高水平的國際學術會議投稿。
