A cooperação internacional em Ciência e Tecnologia (C&T) está entre as modalidades mais tradicionais de cooperação internacional, já que a troca de experiências e conhecimentos é essencial para o desenvolvimento do setor. A cooperação em C&T pode se dar na forma de projetos conjuntos de pesquisa entre instituições de diferentes países, na promoção de visitas científicas, e no financiamento de atividades de formação e capacitação em C&T de estrangeiros no país e de pesquisadores nacionais em instituições estrangeiras. No âmbito da ONU, há inúmeras agências e programas dedicadas a temas específicos de C&T, mas a Comissão de Ciência e Tecnologia para o Desenvolvimento, do Conselho Econômico e Social (ECOSOC) é o que mais se aproxima do escopo da cooperação multilateral em C&T, já que seu mandato inclui analisar e formular recomendações sobre como C&T podem contribuir para o desenvolvimento. O Brasil é membro da Comissão que, desde 1993, está ligada ao Secretariado da UNCTAD – Comissão das Nações Unidas para Comércio e Desenvolvimento.

A cooperação em C&T, por também envolver atividades de formação, pode se confundir com a cooperação técnica e com a cooperação educacional e acadêmica: com efeito, o primeiro relatório da Cooperação Brasileira para o Desenvolvimento Internacional (COBRADI), publicado pelo Instituto de Políticas Econômicas Aplicadas – IPEA, agregava os gastos federais realizados na cooperação técnica, científica e tecnológica. Na segunda edição do relatório COBRADI, publicada em 2013, as duas modalidades foram separadas, mas admitindo que a distinção entre as duas é tênue, e há fortes pontos de intersecção. No Brasil, conforme dados do relatório COBRADI de 2013, que se refere aos gastos federais realizados em 2010, a cooperação em C&T é predominantemente bilateral (76,6%), e prioriza a cooperação com países da América Latina e Caribe (43,6%). O Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) mantém acordos de cooperação com diversos países, mas os maiores investimentos executados em 2010 foram para a Argentina, Espanha e Estados Unidos. No âmbito multilateral, o Brasil contribui com organismos e programas de C&T dentro dos mesmos, e os principais gastos nesse sentido realizados em 2010 foram para o Mercosul (R$ 2,5 milhões), principalmente para o PROSUL - Programa Sul Americano de Apoio às Atividades de Cooperação em Ciência e Tecnologia do Brasil com os Países da América do Sul; para  o Observatório Gemini – conjunto de telescópios gigantes construídos e gerenciados por um consórcio internacional; e para a CPLP – Comunidade dos Países de Língua Portuguesa.

As instituições brasileiras que mais investiram recursos federais na cooperação em C&T durante 2010 foram o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq (R$ 22,8 milhões) e outros institutos de pesquisa do MCTI, principalmente o ABTLuS – Associação Brasileira de Tecnologia de Luz Síncroton, o Laboratório Nacional de Astrofísica e o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. A cooperação brasileira em C&T envolve áreas como cosmologia, astrofísica, e mudanças climáticas.