Die Akademie der Wissenschaften in Hamburg ist durch ihre Mitglieder mit nahezu allen (außer-)universitären Forschungsinstitutionen in Norddeutschland vernetzt. Sie bietet ein Forum für den interdisziplinären Dialog und ermöglicht die Zusammenarbeit von Vertreterinnen und Vertretern verschiedener Institutionen und Fächer.
Durch die Korrespondierenden Mitglieder wird das nationale und internationale Forschungsnetzwerk ausgebaut und die Grundlage für die Zusammenarbeit mit weiteren in- und ausländischen Forschungseinrichtungen gelegt.
Als Mitglied der Union der deutschen Akademien der Wissenschaften ist die Akademie der Wissenschaften in Hamburg in diversen internationalen Akademiengremien und Forschungsorganisationen, wie etwa ALLEA (All European Academies), IAP (InterAcademy Partnership) oder der UAI (Union Académique Internationale), vertreten: https://www.akademienunion.de/akademienunion/internationale-beziehungen/
Seit 2019 bestehen zudem bilaterale Kooperationsvereinbarungen mit den baltischen Landesakademien:
Diese Kooperationen bilden den Grundstein für einen zukünftigen internationalen Austausch zwischen den jeweiligen Akademiemitgliedern sowie dem wissenschaftlichen Nachwuchs. Längerfristig soll ein gemeinsames Netzwerk von Wissenschaftlern etabliert werden, um eine engere Zusammenarbeit in Forschungsprojekten zu ermöglichen.
Die Akademie ist bestrebt, ihr internationales Netzwerk durch weitere Kooperationsvereinbarungen vor allem im nordeuropäischen Raum auszubauen.