伦敦大学学院与牛津大学、帝国理工学院、南安普顿大学、伦敦国王学院、伦敦玛丽女王大学共同组成英国 “ 科学与工程南联盟（ SES)” ，该学术科研机构为为凝聚学识见解和资源所建构之集团。这是英国最强大的科学联盟与集团，亦为世界最领先的科学和工程研究中心之一。
伦敦大学学院与英国国家物理实验室、伦敦帝国学院、伦敦国王学院合作组建托马斯 · 杨材料科学中心（ TYC ）。目前有大约 100 多个研究团队，所涉及的学术部门包括物理、材料、化学、地球科学、生物学和工程学。
2003 年 8 月 1 日，马尔克姆 · 格兰特教授取代德里克爵士成为新的校长，马尔克姆教授开始加强 UCL 和国际上的联系，将 UCL 塑造成 &lquo; 伦敦的全球性大学 &rquo; 。在他的任期中，学校加强了与耶鲁大学，麻省理工学院等诸多世界顶级大学间的联系。
2003 年，伦敦大学学院与帝国理工学院合作成立了伦敦纳米技术研究中心（ LCN ），进行纳米技术领域研究。同年，爱思唯尔与伦大学院合作开办了大数据研究中心。
2007 ，伦敦大学学院（ UCL ）与伦敦政经学院（ LSE ）和帝国理工学院（ IC ）联合共建的国家计算金融中心（ CFCA ） [21] ，机构位于 UCL 工程科学学院。有二十家企业合作伙伴，包括瑞士信贷，汤姆路森，苏格兰皇家银行，巴克莱银行， HSBC ，花旗银行等。
2009 年， UCL 与耶鲁大学在医学方向展开深度合作（连同耶鲁 - 纽黑文医院），签订了两校史上最具规模的合作项目，建立伦敦大学学院 — 耶鲁大学联合研究部（ Yale UCL Collaborative ）。后由医学拓展至诸如数学，经济学，法学，哲学等多方向的科研合作及博士联合培养。
2009 年，伦敦大学学院与剑桥大学共建集成光电系统中心（ IPES ） [20] ，用于共同培养电子工程博士以及世界级的电子科研人才，该中心同时还得到英国工程和自然科学研究委员会的资金支持。
2010 年，诺贝尔奖得主，遗传学家保罗 · 纳斯提议，建立一个巨型实验室，命名弗朗西斯 · 克里克研究所（ FCI ）。该实验室由英国医学委员会和惠康基金会牵头，伦敦大学学院、帝国理工学院和英国癌症研究所合作。 2015 年 11 月实验室将竣工，这家耗费 6.5 亿英镑（约 63 亿人民币）、占地 9.3 万平方米的研究所将全功率运行，将有 1600 位科学家和工作人员在这里工作，它将成为欧洲最大的单一医学生物实验室。
2015 年，英国政府宣布伦敦大学学院、牛津大学、剑桥大学、爱丁堡大学、华威大学为艾伦图灵研究院（ ATI ） [29] 的五所始创大学成员。此研究院旨在促进对进阶数学、计算机科学、大数据处理技术的运用。
2016 年，伦敦大学学院管理学院与北京大学校签署协议，共同开设工商管理硕士（ MBA ）课程项目。北大国际 MBA ，就是北京大学国家发展研究院（ NSD ）与伦敦大学学院管理学院（ SoM ）的合作办学项目。此外，北京大学和伦敦大学学院在医学、计算机科学、城市规划、语言教育等多个学科领域开展有研究和教学合作。
2017 年，伦敦大学学院成为 “ 中英大学工科教育与研究联盟 ” 成员，该联盟是中国和英国合作建立的第一个以工科教育与研究为特色的大学联盟，联盟中方大学包括 9 所工科见长的 985 大学：东大、北理、哈工大、天大、同济、重大、大连理工、西北工业和华南理工，秘书处设在东南大学；英方大学包括贝尔法斯特女王大学、伦敦大学学院、伯明翰、卡迪夫、诺丁汉和华威，秘书处设在贝尔法斯特女王大学。
伦敦大学学院与哥伦比亚大学、耶鲁大学、纽约大学、帝国理工学院、香港大学、北京大学建立学术合作交流机制，共同授予联合学位（ Joint Degrees ）。
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