يعتبر التعاون الدولي بين المؤسسات التعليمية من أهم العوامل التي تساعد على الارتقاء بالنواحي الأكاديمية والمهنية بهدف الوصول إلى مستويات مرتفعة تؤهل الكلية للاعتماد الوطني والدولي. ومن هذا المنطلق اقرت الكلية التعاون الدولي والمحلي كجزء من رسالتها ووقعت الكلية اتفاقيتين للتعاون مع ثلاثة جامعات  عريقة  وهم جامعة ستانفورد بالولايات المتحدة الأمريكية وجامعة ماستريخت بهولندا وجامعة شينجان الطبية في جمهورية الصين الشعبية . ومن منطلق رؤية الكلية للريادة محليا في مجال التعليم الطبي تم توقيع ثلاث مذكرات تعاون لتقديم خدمات تعليمية و أكاديمية لعدد من كليات الطب الحكومية و الخاصة :

1-       مذكرة تعاون مشترك في التعليم الطبي بين الكلية وكلية الطب بجامعة الجوف في عام 1428 للإشراف على البرنامج التعليمي لدى الكلية .  

2-      توقيع مذكرة تعاون مشترك في التعليم الطبي بين الكلية وكليتي  الطب بجامعة شقراء في عام 1437 ولمدة خمسة أعوام على شرف معالي وزير التعليم ، حيث قام بتوقيع الاتفاقية كلا من معالي مدير الجامعة الاستاذ الدكتور : عبدالرحمن بن حمد الداوود  وسعادة مدير جامعة شقراء المكلف الدكتور : عدنان بن عبدالله الشيحة. ، وتتضمن اتفاقية التعاون رغبة كليتي الطب بجامعة شقراء  في الاستفادة من تميز كلية الطب بجامعة القصيم في تصميم الخطط والبرامج الدراسية المتميزة، ومتابعة تطبيق تلك الخطط والبرامج، ونقل تلك الخبرات بما يضمن تأسيس وتطوير هاتين الكليتين.

3-      أبرمت كلية الطب بجامعة القصيم عقد خدمات تعليمية لكلية الطب لكليات سليمان الراجحي الأهلية للقيام بتدريس طلاب كلية الطب في كليات سليمان الراجحي الأهلية في العام 1435  .

ومن منطلق رسالتها لتعزيز صحة المجتمع فقد  تم توقيع  اتفاقية تعاون مع الشؤون الصحية بالقصيم  ولمدة ثلاث سنوات على شرف سمو أمير منطقة القصيم  صاحب السمو الملكي الأمير الدكتور : فيصل بن مشعل بن سعود بن عبدالعزيز وبحضور معالي وزير الصحة  وذلك للأستفادة من الأستشاريين أعضاء هيئة التدريس للعمل الجزئي في مستشفيات وزارة الصحة في منطقة القصيم وذلك في العام 2016 ميلادي.