С начала 1990-х годов работники ВНИИА активно сотрудничают с учёными и специалистами из многих стран. За этот более чем 30-летний период направления взаимодействия менялись.
В настоящее время это материаловедение (экспериментальное и расчётно-теоретическое) металлов и сплавов, полупроводников, изоляционных материалов, наука об энергетических материалах, физика плазмы, радиационные эффекты в материалах и элементах, высоковольтная изоляция, прецизионные измерения времени, тока и напряжения, детектирование лазерного и всех видов ионизирующего излучения и ряд других.
Также с момента подписания в 1996 году Российской Федерацией Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) ВНИИА выполняется ряд работ, направленных на реализацию ДВЗЯИ, включая участие в выработке государственной политики Российской Федерации по техническим вопросам реализации ДВЗЯИ, подготовку и реализацию предложений по содействию в продвижении российских разработок в области контроля за соблюдением ДВЗЯИ, обеспечение экспертной поддержки переговорного процесса по построению режима контроля соблюдения ДВЗЯИ на сессиях Рабочей группы «Б» Подготовительной комиссии Организации по ДВЗЯИ (ПК ОДВЗЯИ) и на других международных форумах.
Вместе с этим институт проводит работы по заключению и сопровождению контрактов с ПК ОДВЗЯИ по тематике ДВЗЯИ.
Основные научные партнёры:
- Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ);
- Подготовительная комиссия Организации по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ПК ОДВЗЯИ);
- институты Китайской академии инженерной физики.
Специалисты ВНИИА активно участвуют в деятельности таких международных организаций, как:
- Подготовительная комиссия Организации по ДВЗЯИ;
- Международная ассоциация пользователей и разработчиков электронных библиотек и новых информационных технологий (ЭБНИТ).
Сотрудники института ежегодно принимают активное участие в десятках международных конференций, семинаров и выставок.
С начала 2000-х годов во ВНИИА регулярно проводятся международные конференции по актуальным проблемам физики и технологии нейтронных генераторов. Это подтверждает высокий научный уровень работ, проводимых на предприятии, и укрепляет контакты сотрудников института с ведущими учёными других стран.
ВНИИА проводит исследования, разработку и поставку оборудования и технологий по договорам с организациями США, Германии, КНР, Республики Корея, Вьетнама, Индии, Аргентины, Великобритании и многих других стран.
Сотрудничество осуществляется в областях создания технологий и оборудования по следующим направлениям:
- геофизическое оборудование, в частности, нейтронные генераторы, аппаратура нейтронного каротажа скважин;
- оборудование для Международной системы мониторинга в рамках ДВЗЯИ, в частности, по сейсмическому, инфразвуковому мониторингу и мониторингу радиоактивных благородных газов;
- в области технологий по обработке геофизических данных в рамках реинжиниринга программного обеспечения Международного центра данных ДВЗЯИ;
- разрушающие и неразрушающие методики измерения ядерных материалов;
- датчики давления газов и жидкостей.
Особое значение имеют разработка и поставка аппаратуры АСУ ТП на зарубежные тепловые и атомные станции.
В рамках двустороннего соглашения между Правительством Российской Федерации и Правительством Китайской Народной Республики активно ведется техническое и экономическое сотрудничество в области конверсии.
Регулярно проводятся научно-технические семинары молодых ученых и специалистов в области мирного использования атомной энергии, а также двусторонние технические семинары по вопросам стратегической стабильности в мире.
Подобные встречи позволяют организовать двустороннее обсуждение перспективных направлений развития науки и техники молодыми учеными предприятий Госкорпорации «Росатом», включая сотрудников ВНИИА, и институтов КАИФ, а также обеспечить единый подход в области стратегической стабильности.
ВНИИА осуществляет комплекс мероприятий по разработке национальных средств контроля и методического обеспечения инспекционной деятельности Российской Федерации для реализации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, входящих в компетенцию Госкорпорации «Росатом» (в рамках функций, закрепленных Постановлением Правительства РФ от 25.08.2005 г. № 537 за ГК «Росатом»).
Вопросами ДВЗЯИ занимается Научно-производственный центр импульсной техники (НПЦ ИТ) ВНИИА.