学校坚持开放办学，深入推进对外交流与合作，目前已与英国、新西兰、美国、澳大利亚、德国等20多个国家的50余所高校建立了友好合作关系。
学校自1998年起开展中外合作办学，由湖南省教育厅批准，与澳大利亚TAFE学院开启合作，是湖南省最早开展中外合作办学的高等院校之一。2011年，学校与英国高地与群岛大学合作举办的电气工程及其自动化专业本科教育项目获教育部批准，成为湖南省首批获教育部批准的本科中外合作办学项目。2012年，机械设计制造及其自动化专业本科项目再次获批。2015年，机械设计制造及其自动化项目通过教育部首轮评估，成为湖南省首批通过评估的项目；次年，电气工程及其自动化项目也顺利通过评估。2021年，上述两个项目均通过教育部第二轮评估，办学质量持续获得认可。
2023年，学校与新西兰维特利亚理工学院合作举办的软件工程专业本科项目获教育部批准。2025年，与新西兰奥塔戈理工学院合作举办的非独立法人中外合作办学机构——湖南工程学院奥塔戈理工联合学院正式获批，开设机械电子工程、电子信息工程、计算机科学与技术三个专业，标志着学校国际化办学迈上新台阶。
此外，学校自2019年起开展来华留学生教育，已招收20余个国家的来华留学生来校学习，推动多元文化交流。
主要合作项目如下：
（一）中外合作办学项目
电气工程及其自动化（本科）：2011年获批，与英国高地与群岛大学合作（批准书编号：MOE43UK2A20111164N）。学生完成学业后，可获得中方颁发的普通高等教育本科毕业证书、学士学位证书，以及英方颁发的电气与电子工程工学学士学位证书。
机械设计制造及其自动化（本科）：2012年获批，与英国高地与群岛大学合作（批准书编号：MOE43UK2A20121265N）。学生完成学业后，可获得中方颁发的普通高等教育本科毕业证书、学士学位证书，以及英方颁发的机械工程荣誉工学学士学位证书。
软件工程（本科）：2023年获批，与新西兰维特利亚理工学院合作（批准书编号：MOE43NZ2A20232344N）。学生完成学业后，可获得中方颁发的普通高等教育本科毕业证书、学士学位证书，以及新方颁发的信息技术（软件开发）学士学位证书。
（二）非独立法人中外合作办学机构
湖南工程学院奥塔戈理工联合学院：2025年获批，与新西兰奥塔戈理工学院合作（批准书编号：MOE43NZA02DNR20252585N），开设机械电子工程、电子信息工程、计算机科学与技术三个本科专业。学生完成学业后，可获得中方颁发的普通高等教育本科毕业证书、学士学位证书，以及新方颁发的机械工程专业工程技术学士学位证书、电气工程专业工程技术学士学位证书、信息技术专业信息技术学士学位证书。
学校将继续拓展国际交流合作，提升办学国际化水平，培养具有全球视野的高素质应用型人才。
