За 20 лет существования центр смог добиться признания медицинского сообщества не только в Казахстане, но и за его пределами. Налажены тесные связи с учеными — медиками и клиниками как в ближнем, так и в дальнем зарубежье (Германия, США, Австрия, Бельгия, Польша, Россия, Украина, Белоруссия, Узбекистан, Кыргызстан и др.).

Плодотворное сотрудничество связывает ННЦТО с такими деловыми и научными партнерами как:

• Кыргызский научно-исследовательский центр травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Кыргызской Республики;
• Республиканский научно-практический центр травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Республики Беларусь;
• Научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Министерства здравоохранения Республики Узбекистан;
• Национальный медицинский исследовательский центр травматологии и ортопедии им. Р. Р. Вредена Министерства здравоохранения Российской Федерации; 
• Российский научный центр восстановительной травматологии и ортопедии им. Г. А. Илизарова Министерства здравоохранения Российской Федерации;
• Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Федерального Агентства по высокотехнологичной медицинской помощи Министерства здравоохранения Российской Федерации; 
• «KISTMACHER K-Implant Trauma and Endoprothetik» (Ганновер, Германия);
• Клиника травматологии Ганноверского университета ( Минден, Германия);
• Клиника Тартусского университета (Тарту, Эстония);
• Травматологическая приват-клиника Вейнер (Вена, Австрия);
• Центральный институт травматологии и ортопедии им. Н. Н. Приорова  Министерства здравоохранения Российской Федерации; 
• Институт травматологии и ортопедии Национальной академии медицинских наук Украины;
• Больница СОН и завод по производству медицинских изделий (Южная Корея);
• Компания «Planmeca Group»  в области медицинской науки и здравоохранения (Финляндия).

В 2013 году в Анталии (Турция) институтом подписан Меморандум о сотрудничестве тюркоязычных стран. Сотрудники ННЦТО являются членами международного и европейского хирургических обществ ортопедов-травматологов SICOT и EFORT, регулярно участвуют в международных форумах, конгрессах, в проведении мастер-классов. 

На Всемирном конгрессе SICOT в Праге в 2011 году совместно с Высшим Ганноверским медицинским университетом проведены мастер-классы по малоинвазивному эндопротезированию тазобедренного сустава «Spiron». В 2012 г. в г. Секто (Италия) проведен мастер-класс, а на X конгрессе Европейского сообщества по проблемам лечения бедра в Милане представлен доклад на английском языке по имплантации эндопротеза «КазНИИТО».

В 2018 году между Клиникой травматологии, ортопедии и специализированной травматологии имени Йоханнеса Веслинга (Германия), Университетской клиникой Рурского университета в городе Бохум (Германия) и ННЦТО подписано соглашение о стратегическом сотрудничестве и совместной научной деятельности в области травматологии и ортопедии.
Общение с коллегами из разных стран, обмен опытом - позволяют ННЦТО  уверенно позиционировать себя в мировом медицинском сообществе и эффективно вести собственные научные разработки.

За 2001-2020 годы обучение в области травматологии и ортопедии прошли около 120 специалистов.