Assim como as parcerias e colaborações nacionais, as internacionais são incentivadas no PPGCN. Em 2013, foi firmado o primeiro convênio internacional formal (Termo de Convênio 009/2013 de mútua cooperação internacional entre a UERN/PPGCN e a Universidad Rey Juan Carlos/Espanha), e a primeira visita dos colaboradores à UERN/PPGCN (pesquisadores Dr. David Serrano, Dr. Rafael Garcia e Dr. Guillermo Calleja) foi realizada no início de junho de 2013. Como fruto deste convênio firmado com a Universidad Rey Juan Carlos, o professor e pesquisador Dr. Ángel Peral Yuste da referida Universidade atendeu ao convite da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN) e proferiu uma palestra na manhã do dia 21 de julho de 2015, apresentando a linha de pesquisa de Desenvolvimento de Materiais de Catalisadores zeolíticos para a aplicação de materiais reciclados de plásticos para a obtenção de combustível, dentro da área temática de Química de Catálise Ambiental. Este evento contou com a significativa participação da comunidade acadêmica da UERN e instituições vizinhas no auditório PRODEPE (Programa de Desenvolvimento da Pesquisa da UERN), e noticiada através da publicação no site da Instituição em <http://portal.uern.br/blog/professor-da-universidade-da-espanha-ministra-palestra-sobre-materiais-reciclados-na-uern/>.
No ano de 2017, Francisco Gustavo Hayala Silveira Pinto, discente do Programa de Pós-graduação em Ciências Naturais – PPGCN, realizou estágio no Laboratório de Sólidos Porosos da Universidad Nacional de San Luis – Argentina, no período de 01/10/2017 a 30/11/2017. Apesar do curto período de tempo, segundo o discente, foi um momento de aprendizado significativo, tanto em nível profissional quanto pessoal. Este intercâmbio internacional de discente foi fruto de uma colaboração científica entre 03 docentes permanentes do PPGCN e os professores/pesquisadores Dr. Karim Sapag e Dr. Jhonny Villarroel-Rocha, da Universidad Nacional de San Luis (Argentina).
Em 2019, com intensa dedicação da coordenação do PPGCN e de seus docentes, foi possível consolidar convênios formais internacionais com as seguintes Universidades: Universidad de Castilla de La Mancha (Espanha); Instituto de Química da Universidade de Poitiers (França) e Università Degli Studi di Cagliari (Itália). A partir do estabelecimento destes convênios, oportunidades se abrirão para intercâmbios de discentes, visitas técnicas de docentes e pesquisadores para discussões e contribuições ao Programa, realização de experimentos laboratoriais para complementação dos trabalhos de pesquisa dos discentes, e também coautorias na produção intelectual do Programa, através da publicação de artigos científicos e produtos técnicos.
Em janeiro de 2020, por meio de uma colaboração científica com o pesquisador Prof. Dr. Manuel Andrés Rodrigo, e convênio firmado com a Universidad de Castilla de La Mancha (Espanha), a professora visitante Dra. Danyelle M. Araújo cumpriu estágio na Espanha por 30 dias. Este intercâmbio docente é intensamente promissor para o desenvolvimento das pesquisas científicas realizadas no PPGCN/UERN, pois, além de oportunizar futuros intercâmbios discentes, ainda contempla o compartilhamento de dados experimentais e teóricos para o desenvolvimento de publicações científicas dos discentes em conjuntos com os docentes permanentes do Programa. Deste modo, aguardamos nos próximos anos publicações científicas adicionais de elevado impacto com a participação de pesquisadores da Universidad de Castilla de La Mancha.