Міжнародна діяльність кафедри, переважно, здійснюється через участь у міжнародних конференціях (у тому числі і їх організацію), а також у рамках закордонних стажувань співробітників кафедри. Також  необхідно відзначити, що проф. Ю.В. Міхлін є членом редколегії журналів Nonlinear Dynamics, Mathematical Problems in Engineering та Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Journal of Mechanical Engineering Science, а також членом Американської математичної спільноти, Німецької спільноти прикладної математики та механіки (GAMM), а також спільноти EUROMECH.

Кафедра прикладної математики є одним із засновників і організаторів серії міжнародних конференцій Nonlinear Dynamics ND-KhPI. Організаційну роботу із проведення всіх п’яти конференцій (2004, 2007, 2010, 2013 і 2016 рр.) багато в чому здійснювали співробітники кафедри (проф. Ю.В. Міхлін, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.М. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднєва, ст.викл. М.В. Перепелкін, вед. інж. В.М. Кузнєцов). Проф. Ю.В. Міхлін і проф. Л.В.Курпа є членами наукового комітету конференції

На конференції Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2007 свої наукові розробки представили проф. Ю.В. Міхлін, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.М. Тимченко, доц. І. О. Морачковська, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднєва, доц. Л.П. Дзюбак, доц. В.М. Бурлаенко, доц. Г.Б. Ліннік, ст.викл. М.В. Перепелкін, ст. викл. А.О., Осетров

На конференції Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2010 свої наукові розробки представили проф. Ю.В. Міхлін, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.М. Тимченко, доц. І. О. Морачковська, доц. О.С. Мазур, доц. Г.В. Руднєва, доц. Л.П. Дзюбак, доц. В.М. Бурлаенко, доц. Г.Б. Ліннік, ст.викл. М.В. Перепелкін, ст. викл. А.О. Осетров, асп. В.В. Ткаченко. Фотозвіт конференції…

На конференції Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2013 свої наукові розробки представили проф. Ю.В. Міхлін, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.М. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. В.М. Бурлаєнко, ст.викл. М.В. Перепелкин, асп. К. Плаксий. Фотозвіт конференції…

На конференції Nonlinear Dynamics ND-KhPI 2016 свої наукові розробки представили проф. Ю.В. Міхлін, проф. Л.В.Курпа, доц. Г.М. Тимченко, доц. О.С. Мазур, доц. М.В. Перепелкин, доц. А.О. Осетров, асп. К. Плаксий.

Співробітники кафедри регулярно доповідають свої розробки на великих міжнародних конференціях, серед яких можна виділити такі: серія конференцій European Nonlinear Dynamics Conference (ENOC); серія конференцій International Conferences on Dynamical Systems – Theory and Applications (DSTA); International Conference on Localization, Energy Transfer and Nonlinear Normal Modes in Mechanics and Physics; симпозіуми і колоквіуми під егідою EUROMECH і IUTAM, серія конференцій «Математичні методи в техніці і технологіях» ММТТ, серія конференцій Nonlinear Dynamics та інші.  Усього за період з 2010 р. було опубліковано більше 70 робіт у збірниках праць міжнародних конференцій.

Завдяки співробітництву з Німецькою Службою Академічних Обмінів (DAAD) з жовтня по грудень 2000 р. В.М. Бурлаєнко перебував на кафедрі технічної механіки Мартіна-Лютера університету Галлє-Віттенберг (м. Галлє, Німеччина) для виконання дослідницької роботи. В 2002-2003 рр. він виграв грант INTAS для молодих учених і був знову запрошений у той же університет. За грантом Німецької науково-дослідної спільноти (DFG) з лютого по травень 2015 р. він виконував наукові дослідження в Університеті ім. Отто фон Геріке Магдебурга (м. Магдебург, Німеччина) та за грантом Erasmus Mundus programme перебував з академічним візитом на протязі 2015-2016 рр.  в  Університеті Саутгемптон (м. Саутгемптон, Великобританія). В 2006-2008 і  2010-2013 рр. В.М. Бурлаєнко виконував дослідницьку роботу в двух міжнародних проєктах в  Люблінському технологічному університеті (м. Люблін, Польща).

Дзюбак Л.П. виграла грант ім. Дж. Маліновського (фонд розвитку науки) і з вересня по грудень 2003 р. виконувала наукову роботу на каф. Автоматики й біомеханіки в Технічному університеті ( м. Лодзь, Польща)  та за грантом Erasmus Mundus programme перебувала з академічним візитом на протязі 2015-2016 рр.  в  Університеті Саутгемптон (м. Саутгемптон, Великобританія).

З 2017 по 2019 рр. М.В. Перепелкін виконував наукові дослідження на інженерному факультеті Університету Кардіффа, Кардіфф, Великобританія в рамках наукового проекту “Cross-Disciplinary Approaches to Evaluation of Elastic and Adhesive Properties of Micro/Nanothick Objects”  за програмою  Sêr Cymru ІI, що фінансується валлійським  урядом та  Європейською комісією з  коштів  Horizon 2020 Marie Sklodowska-Curie Actions (MSCA)

З 2022 р. доц. К.І. Любицька проводить дослідження на кафедрі інженерної, математичної та природничої освіти Центрального Університету Швеції, Сундсвалль, Швеція, в рамках проекту NeoPulp. Цей дослідницький профіль має на меті створити новаторський дослідницький профіль, зосереджений на розумінні поведінки волокна під час процесів виробництва целюлози та паперу.

У 2024 році ми успішно отримали грант Erasmus+ KA1.